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Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorisierte Kehrmaschine, oder eine ähnliche
Vorrichtung, d.h., eine motorbetriebene Maschine zum Sammeln von Schmutz, Abfällen
und/oder Kehricht von einem Boden.
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Wie es beispielsweise in IT-A-1 207 081 beschrieben ist, umfassen motorisierte
Kehrmaschinen hauptsächlich eine Grundplatte, unter welcher ein Raumabteil vorgesehen
ist, welches eine Walzenbürste aufnimmt, die für eine Rotation in Kontakt mit der
Bodenoberfläche um eine horizontale Achse angepasst ist, um den auf dem Boden
verstreuten Schmutz zu sammeln und ihn in Richtung eines Sammelbehälters zu
transportieren, welcher üblicherweise in dem hinteren Abschnitt der Vorrichtung angeordnet ist.
Insbesondere hebt die Walzenbürste den Schmutz von dem Boden an und schleudert
ihn in Richtung des Sammelbehälters entlang einer Flugbahn durch die Luft entlang
eines Kanals, welcher zwischen derselben Walzenbürste und einem geeignet geformten
Gehäuse definiert ist, das dieser zugeordnet ist. Genauer gesagt, erstreckt sich der
Kanal zu dem hinteren Abschnitt der Vorrichtung über wenigstens einen krummlinigen
Abschnitt, welcher teilweise den vorderen Abschnitt der Bürstenwalze umgibt. Mit anderen
Worten, das Schutzgehäuse und die Bürstenwalze bilden im wesentlichen eine
Anordnung, welche als ein Zentrifugalgebläse wirkt, das den Schmutz in die Richtung des
Sammelbehälters transportiert. Eine derartige Lösung ist durch FR-A-2 506 360
offenbart, welche die Basis für den Einführungsteil von Anspruch 1 darstellt.
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In einer bevorzugten Weise wird die Aktion der Walzenbürste durch mindestens eine
Hilfsbürste unterstützt, welche in der Form einer in Kontakt mit dem Boden um eine
vertikale Achse rotierenden Scheibe vorgesehen ist, wobei die Hilfsbürste unter der
Grundplatte so angeordnet ist, daß sie den Schmutz zu der Walzenbürste transportiert, welche
ihn wiederum in die Richtung des Sammelbehälters in der vorstehend beschriebenen
Weise transportiert. Für einen derartigen Zweck ist die Hilfsbürste bevorzugt in einer
vorderen Position und seitlich im Bezug auf die Walzenbürste angeordnet.
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Damit die Bürsten eine effektive mechanische Wirkung auf den auf dem Boden
liegenden Schmutz ausüben, ohne andererseits denselben Boden zu beschädigen, ist es für
die Bürsten selbst günstig, wenn sie mit einem vorbestimmten Druck mit dem Boden in
Kontakt gehalten werden, d.h. mit einer Kraft, welche bevorzugt unter allen
Betriebsbedingungen konstant gehalten werden sollte, wobei gleichzeitig der Verschleißeffekt
berücksichtigt wird, welchem die Bürsten im Gebrauch unterliegen.
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Wie es beispielsweise in EP-A-0 729 314 beschrieben ist, wird ein derartiges Problem
im wesentlichen für die in einer Bodenwasch- und Trockenmaschine vorgesehene
Bürste durch die Verwendung eines elektronischen Steuerungssystems gelöst, welches es
der Bedienungsperson ermöglicht, einen vorbestimmten Arbeitsdruck zu wählen,
welcher von derselben Bürste auf dem Boden ausgeübt wird. Das System ist ferner mit
einer Rückkopplungssteuerungsschaltung ausgestattet, welche automatisch die vertikale
Position der Hilfsbürste regelt, welche auf einer geeignet angelenkten
Bewegungsvorrichtung eingebaut ist, welche von dem elektronischen System in einer solchen Weise
gesteuert wird, das der von der Bürste ausgeübte Druck im wesentlichen konstant
gehalten wird. Eine derartige Lösung kann, obwohl sie von einem
Konstruktionsgesichtspunkt aus ziemlich kompliziert ist, vorteilhaft auf eine scheibenförmige Bürste
angewendet werden, welche einfach in ihrer Höhe in einer geradlinigen Weise angepasst
werden kann, ohne den Gesamtbetrieb der Maschine zu beeinträchtigen. Sie ist jedoch
nicht für die Einstellung der Walzenbürste einer motorisierten Kehrmaschine in gleicher
Weise geeignet.
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Eine derartige Walzenbürste einer motorisierten Kehrmaschine kann in der Tat nicht
einfach in ihrer Höhe verstellt werden, da es gleichzeitig erforderlich ist, daß für den
effektiven Transport des Schmutzes in den Sammelbehälter die Querschnittsfläche des
zwischen der Walzenbürste und des angrenzend geformten Gehäuses ausgebildeten
Kanals im wesentlichen konstant gehalten wird. Beispielsweise kann sich, wenn die
Walzenbürste lediglich einfach abgesenkt wird, um ihren Betriebsdruck in Bezug auf
dem Boden konstant zu halten, wenn dieselbe Bürste verschleißt (d.h., wenn deren
Durchmesser kleiner wird), die Querschnittsfläche des Umgebungskanals leicht in einen
solchen übermäßig grossen verwandeln, daß ein effektiver Transport des Schmutzes in
die Richtung des Sammelbehälters praktisch unmöglich ist.
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Üblicherweise ist es daher bevorzugte Praxis, daß die Position und die Einstellung der
Achse der Walzenbürste manuell in der geeignetsten Weise angepaßt werd. Es dürfte
allseits erkennbar sein, daß eine derartige manuelle Anpassung nur durchgeführt
werden kann, wenn die Maschine still steht, da sie die Ausführung eines Eingriffs an den
mechanischen Vorrichtungen beinhaltet, welche die Walzenbürste lagern. Daraus folgt,
daß diese Operation sich in einem solchen Maße als unerwünscht zeitaufwendig und
komplex erweist, daß die Tätigkeit von qualifiziertem Personal erforderlich ist. Zusätzlich
ist dieses System nicht in der Lage, effektiv das zugehörige Problem mit der
Notwendigkeit den Betriebsdruck der Walzenbürste auf dem Boden selbst in den Fällen relativ
konstant zu halten, in welchen die motorisierte Kehrmaschine auf abrupte, plötzliche
Veränderungen in der Neigung des Bodens, wie z. B. auf einen Buckel oder eine
Unebenheit trifft, so daß der Betrieb der Maschine sich unter diesen Umständen als nicht
zufriedenstellend erweist.
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Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine motorisierte
Kehrmaschine bereitzustellen, welche abgesehen davon, daß sie besonders einfach und
zuverlässig ist, auch automatisch den Betriebsdruck ihrer Walzenbürste im wesentlichen unter
jeder ihrer Betriebsbedingungen konstant halten kann, während gleichzeitig ein
effektiver Betrieb derselben Walzenbürste in der Sammlung und Übertragung des Schmutzes
in den Sammelbehälter sichergestellt ist.
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Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine motorisierte
Kehrmaschine der vorstehend erwähnten Art bereitzustellen, in welcher der Verschleißeffekt,
welchem die Walzenbürste unterliegt, automatisch kompensiert wird, ohne daß dieses
die Funktionalität des Schmutzförderkanals in einem erkennbaren Umfang
beeinträchtigt, welcher zwischen der Walzenbürste selbst und dem angrenzenden Gehäuse
ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß werden diese Ziele in einer motorisierten Kehrmaschine erreicht,
welche die Merkmale und Eigenschaften gemäß Beschreibung in den beigefügten
Ansprüchen verkörpern.
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In jedem Falle werden die Vorteile und die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung
leichter aus der Beschreibung, welche nachstehend im Rahmen eines nicht einschränkenden
Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gegeben wird,
verständlicher, welche eine schematische Teilansicht einer motorisierten Kehrmaschine
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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Der allgemeine Aufbau der motorisierten Kehrmaschine ist im wesentlichen von
herkömmlicher Art, wie es beispielsweise in der vorstehend erwähnten FR-A-2 506 360
dargestellt ist. Die Maschine umfasst im wesentlichen ein mit (nicht dargestellten)
Rädern ausgestattetes Chassis 1 und eine untere Grundplatte 2 zu der zugeordnet eine
Einlassöffnung 6 eines Kanals angeordnet ist, welcher den Schmutz von dem Boden 4
zu einem Sammelbehälter 5 transportiert, welcher in einer hinteren Position angeordnet
ist. Die Öffnung steht im wesentlichen mit dem Boden 4 über geeignete Leitelemente 8
in Verbindung, welche auch als Klappen bekannt sind.
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Der Kanal umfasst einen krummlinigen Abschnitt 7, welcher zwischen einer
Walzenbürste 3, die im wesentlichen mit einer horizontalen Achse zugeordnet zu der Öffnung 6
angeordnet ist, und einer angrenzenden krummlinigen Vorderwand 9, welche in einem
Stück mit dem Chassis 1 ausgebildet ist, definiert ist.
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An mindestens einem ihrer Enden ist die Achse 10 der Walzenbürste an einem
Lagerungshebel 11 angelenkt, welcher bevorzugt aber nicht ausschließlich ein zweiarmiger
Hebel ist und seinen Gelenkpunkt bei 12 auf dem Chassis der Maschine aufweist. In
dem beschriebenen Beispiel ist die Walzenbürste 3 an einem Endabschnitt 13 des
Hebels 11 angelenkt, an dessen gegenüberliegendem Endabschnitt 14 ein Elektromotor 15
angeordnet ist, welcher von einem Ausgang 16 einer elektronischen
Steuerungseinrichtung 17 gesteuert wird. Diese Einrichtung weist bevorzugt einen Mikroprozessor auf,
welcher beispielsweise der von Texas Instrument unter der Katalogcodebezeichnung
TMS370C742ANT vertriebene Typ sein kann.
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Der Motor 15 ist für einen Rotationsantrieb der Bürste 3 über eine geeignete
Bewegungsübertragungseinrichtung 18 in einer solchen Weise angepasst, daß der Anteil der
Walzenbürste 3, welcher in Kontakt mit dem Boden steht, in einer Richtung (in einer
gegen den Uhrzeigersinn in der Figur) dreht, welche entgegengesetzt zu der Richtung
ist, in welcher die motorisierte Kehrmaschine arbeitet, d.h. sich bewegt (in der Figur
nach rechts).
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In einer Position, die bevorzugt zu der Achse 10 der Walzenbürste benachbart ist, ist bei
27 die Antriebswelle 19 mindestens einer elektrischen Betätigungseinrichtung 20
angelenkt, welche per se ein bekannter Typ sein kann und einen
Schneckenschraubenmechanismus umfasst, welcher in gesteuerter Weise von einem Elektromotor angetrieben
werden kann, so daß er dementsprechend die axiale Position der Welle 19 verändert.
Die Betätigungseinschränkung 20 kann beispielsweise der von SIR S.r.l. unter dem
Katalogcode "A0.01" vertriebene Typ sein, wobei die Längsachse der Welle 19 im Bezug
auf den vorderen Abschnitt der Maschine geneigt ist.
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Der für den Antrieb der Walzenbürste vorgesehene Elektromotor 15 steuert
entsprechend den Eingang 21 der elektronischen Steuereinrichtung 17 mit einem Signal an,
das für die elektrische Eingangsgrösse desselben Motors 15 repräsentativ ist.
Beispielsweise kann ein derartiges Signal den Eingangsstrom des Motors 15 entsprechen.
Die elektronische Steuerschaltung 17 ist wiederum dafür angepasst, Leistung in einer
gesteuerten Weise an die Betätigungseinrichtung 17 über einen Ausgang zu liefern,
welcher schematisch bei 22 in der Figur dargestellt ist, wie es nachstehend detaillierter
beschrieben werden wird.
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Mindestens zwei Mikroschalter 23 und 24 oder ähnliche Vorrichtungen sind ferner
vorgesehen, welche dafür angepasst sind, entsprechende Eingänge 25 und 26 der
elektronischen Einrichtung 17 mit Signalen anzusteuern, welche für entsprechende
entgegengesetzte Hubendpositionen (d.h. die angehobene Position bzw. abgesenkte Position)
des Hebels 11 und damit der Walzenbürste 3 repräsentieren.
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Die elektronische Steuereinrichtung 17 ist so programmiert, daß sie die
Betätigungseinrichtung 20, wenn die Maschine ausgeschaltet ist und still steht so ansteuert, daß sie die
Welle axial in einer solchen Weise zurückzieht, daß sie die Bürste 3 in einer Position
hält, welche im Bezug auf den Boden 4 abgehoben ist (Hebel 11 im Uhrzeigersinn in der
Figur gedreht), so daß sie durch den Schalter 23 bestimmt, wenn der letztere mit dem
Hebel 11 in Kontakt kommt. Unter diesen Umständen hält der Ausgang 16 der
Steuerungseinrichtung 17 den Motor 15 bevorzugt inaktiv.
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Ferner ist die Steuerungseinrichtung 17 in einer solchen Weise programmiert, daß sie
dafür angepasst ist, die Betätigungseinrichtung 20 so anzusteuern, daß, wenn die
Maschine gestartet wird, die Antriebswelle 19 axial in einer solchen Weise ausgefahren
wird, daß sie die Walzenbürste 3 in eine abgesenkte Position (Hebel 11 in der Figur
gegen den Uhrzeigersinn gedreht) bringt, in welcher sie in der Lage ist, einen
vorbestimmten Betriebsdruck auf die Bodenoberfläche 4 auszuüben. Unter diesen Bedingungen
steuert der Ausgang 16 der Steuereinrichtung 17 den Motor 15 so, daß sie ihm
ermöglicht, drehbar die Walzenbürste 3 anzutreiben.
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Da der vorstehend erwähnte Betriebsdruck im wesentlichen proportional zu der
elektrischen Eingangsgröße des Motors 15 ist, steuert die letztere den Eingang 21 der
Steuereinrichtung 17 mit einem entsprechenden Signal an, wie dies bereits vorstehend gesagt
wurde, das dann durch die Steuerungseinrichtung 17 mit einem programmierten
Referenzwert (welcher für den gewünschten Druck repräsentativ und bevorzugt einstellbar
ist) verglichen wird. Der Ausgang 22 der Steuereinrichtung 17 steuert die
Betätigungseinrichtung 20 mit einem sich ergebenden Fehlersignal in einer solchen Weise, daß die
Welle 19 axial verschoben (und damit die Bürstenwalze 3 entsprechend) in eine solche
Position verschoben wird, daß der vorstehend erwähnte Betriebsdruck derselben
Walzenbürste im wesentlichen konstant gehalten wird.
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Demzufolge wird die Walzenbürste 3 automatisch durch die Betätigungseinrichtung 20
unter der Einwirkung der Steuereinrichtung 17 entlang dem Bogen (dargestellt bei A in
der Figur) eines Kreises mit Mittelpunkt entsprechend dem Gelenkpunkt 12 des Hebels
11 in einer solchen Weise verschoben, daß sichergestellt ist, der programmierte
Betriebsdruck der Walzenbürste konstant auf die Bodenoberfläche 4 ausgeübt wird. Dieses
erfolgt als eine Funktion der möglichen Veränderungen in der elektrischen
Eingangsgröße des Motors 15 gemäß Detektion durch die Steuereinrichtung 17.
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Demzufolge wird bei dem Betrieb der motorisierten Kehrmaschine:
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a) wenn die Walzenbürste 3 der motorisierten Kehrmaschine auf einen Buckel oder
eine Unebenheit auf dem Boden 4 trifft, dieselbe Walzenbürste dementsprechend
automatisch angehoben bzw. abgesenkt, um die entsprechenden Veränderungen im
Betriebsdruck zu kompensieren;
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b) in jedem Fall, selbst wenn der Boden 4 flach und glatt ist, der Betriebsdruck der
Walzenbürste 3 automatisch in der vorstehend beschriebenen Weise im Hinblick auf die
Kompensation des unvermeidlichen Verschleißes der Borsten desselben Bürstenwalze
geregelt.
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Die automatische Kompensation des Verschleißes der Bürstenwalze 3 impliziert eine
allmähliche Absenkung ihrer Achse 10 entlang dem vorstehend erwähnten Kreisbogen
A nach unten zu einem Hubendpunkt, an welchem die Walzenbürste schließlich
ausgetauscht werden muß. Die Hubendposition wird durch die Betätigung des Mikroschalters
24 durch den Hebel 11 bestimmt, wenn der letztere eine entsprechende Winkelposition
erreicht. Das entsprechende Signal des Mikroschalters 24 steuert den Eingang 26 der
Steuereinrichtung 17 an, welche wiederum in der am besten geeigneten Weise reagiert,
indem sie beispielsweise die Bedienungsperson durch eine entsprechend kodierte
Anzeige blinkend auf einer zugeordneten Anzeigeeinheit, die in dem Steuerfeld der
Maschine angeordnet ist, auf den Umstand aufmerksam macht, daß die Walzenbürste
vollständig verschlissen ist.
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Nach der Ersetzung der Walzenbürste 3 kann der Betrieb der erfindungsgemäßen
motorisierten Kehrmaschine in der vorstehend beschriebenen Weise wieder aufgenommen
werden.
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Es sei angemerkt, daß die selbstregelnde Verschiebung der Achse 10 der Walzenbürste
3 entlang einem Kreisbogen A (oder in einer ähnlichen Richtung mit einer Neigung,
welche der einen der Antriebswelle 19 entspricht, d.h. auch aufwärts) zu der krummlinigen
Wand 9 des Chassis 1 ermöglicht gleichzeitig auch, daß die Querschnittsfläche des
Kanals 6, 7 automatisch im wesentlichen konstant gehalten wird. Demzufolge erweist sich
nicht nur die mechanische Bürstaktion, die von der Walzenbürste auf dem Boden 4
durchgeführt wird, sondern auch der Transport des dadurch gesammelten Schmutzes
zu dem Sammelbehälter 5 als im wesentlichen konstant, d.h., im wesentlichen
unbeeinflusst entweder durch das Vorhandensein von Buckeln oder Unebenheiten auf
demselben Boden oder dem Verschleißeffekt, dem die Walzenbürste 3 unvermeidlich im
Gebrauch unterliegt.
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Man wird natürlich klar erkennen, daß die vorbestehend beschriebene motorisierte
Kehrmaschine einer Reihe von Modifikationen unterzogen werden kann, ohne von dem
Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise kann der Eingang der Steuereinrichtung 17 in ähnlicher Weise von
irgend einer anderen Größe oder einem Parameter gesteuert werden, welcher für den
Betriebsdruck repräsentativ ist, der von der Walzenbürste auf dem Boden 4 ausgeübt
wird.
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Man wird ferner erkennen, daß die Maschine auch wenigstens eine Hilfsbürste des
herkömmlichen (nicht dargestellten) scheibenförmigen Typs enthalten kann, welche
bevorzugt in einer vorderen Position in Bezug auf die Walzenbürste angeordnet und dafür
angepaßt sein kann, den von dem Boden gesammelten Schmutz zu einer derartigen
Walzenbürste zu transportieren.