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Bodenpflegegerät Wenn Stahlspäne dauernd vollwertig spänen sollen,
muß ihre Bewegungsrichtung auf dem zu bearbeitenden Boden ständig gewechselt werden.
Man benutzte bisher dazu exzentrisch zur Motorwelle kreisende Spänteller, an welchen
die Späneballen befestigt wurden.
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Um eine Übertragung von Vibrationen und Erschütterungen des exzentrisch
kreisenden Späntellers auf den antreibenden Elektromotor und das ihn umfassende
Gerätegehäuse zu vermeiden und um die verschiedenen Bodenreaktions- bzw. Massenschwungkräfte
an den einzelnen Späneballen auszugleichen, wurden synchron laufende Antriebselemente
eingeschaltet, damit die einzelnen Späneballen derart gegenläufige Bewegungen erhielten,
daß sich diese Reaktions-und Schwungkräfte bei jeder Späneballenstellung kompensieren
konnten. Durch die Einschaltung soleher Getriebe in Form beispielsweise von Zahnrad-,
Ketten- oder gezahnten Riemenantrieben wurden jedoch die Geräte schwer und unhandlich
gemacht. Sie stellten sich außerdem preislich so hoch, daß die Anschaffung der Geräte
durchweg nur in gewerblichen und nur ausnahmsweise in Haushaltbetrieben sich durchsetzen
konnte. Darin Wandel zu schaffen, ist der Zweck der Erfindung.
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Der Zweck ist erfüllbar, wenn der die jeweils zur Bodenpflege benötigten
spänenden, putzenden, schleifenden, polierenden oder Bodenrisse bzw. Fugen ausfüllenden
Mittel festhaltende, mit einem gewissen etwas federnden Druck gegen die Bearbeitungsfläche
sich abstützende Spänteller, der folgend immer Werkzeughalter genannt werden soll,
erfindungsgemäß getriebelos, d. h. ohne Einschaltung der obenerwähnten Getriebeelemente,
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unmittelbar um - den auf der Ankerwelle des Motors-sitzenden Exzenterkörper herum
frei rotieren kann.
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Zu diesem Zweck wird die Nabe des Werkzeughalters mit einem Kugellager
versehen, dessen einer Laufring auf dem Exzenterumfang befestigt ist, während der
andere Laufring vom Nabenkörper des Werkzeughalters festgehalten wird, so daß die
Kugeln sich zwischen beiden Ringen frei bewegen können und die durch die Drehung
des Exzenterkörpers hervorgerufenen Zentrifugalkräfte erst dann den Werkzeughalter
mitnehmen, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Exzenterkörpers so gewachsen ist,
daß die geringen Reibungswiderstände überwunden werden, welche zwischen dem Boden
und den ihn bearbeitenden Mitteln des Werkzeughalters entstehen.
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Sobald bei Stromeinschaltung der Motoranker mit seiner Welle in Drehung
versetzt wird, machen anfänglich der Anker, dessen Welle und der Exzenterkörper
mit dem Gehäuse und dem in dasselbe eingebauten Magnetkörper als Ganzes die der
Exzentrizität entsprechenden, im übrigen nur verhältnismäßig geringen Kreisausschläge
mit, jedoch fängt der Werkzeughalter erst dann mit zu kreisen an, wenn der Anker
auf volle Tourenzahl kommt. Bei alsdann werdendem, exzentrischen Kreisen des Werkzeughalters
vermindert die Massenträgheit des Ankers, Magnetkörpers und Gerätegehäuses die Übertragung
von Vibrationen des Werkzeughalters auf die den Vorschubstiel des Gerätes führende
Hand, so daß diese Vibrationen nicht als allzu lästig empfunden werden.
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Da in der Praxis je nach den Stärken und Größen des Gerätegehäuses
Asynchron- oder Kollektormotoren zur Anwendung kommen, ist es dann, wenn hierzu
eine Motorart von mittlerer Ankerdrehzahl genommen werden kann, bereits möglich,
den vorerwähnten Einfluß allzu starker Übertragung von Vibrationen auf die den Gehäusestiel
führende Hand zu vermeiden. Werden aber leichtgewichtige Bodenpflegegeräte mit Elektromotoren,
deren Ankerdrehzahl bei 5o Perioden eine minutliche Drehzahl von 1450 Umläufen nicht
übersteigt, versehen, etwa um besonders weiche Fußböden zu pflegen, so reicht, ohne
zusätzliche Anwendung anderer Mittel, die Massenträgheit von Motor, Magnet-und Gerätelast
nicht aus, um einer Übertragung von Vibrationen auf die den Vorschubstiel führende
Hand in genügendem Grade vorzubeugen. Man kommt aber in diesem Fall erfindungsgemäß
doch zum Ziel, wenn man auf der Ankerwelle einen Stabilisationskreisel vorsieht.
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Übersteigt die Ankerdrehzahl des Motors 3ooo Umdrehungen in der Minute
wesentlich, dann kann an Stelle eines Stabilisationskreisels ein Schwunggewicht
an der Ankerwelle vorgesehen und gleichzeitig der Exzenterradius beträchtlich, bei
sehr hochtourigen Motoren fast bis auf Null vermindert werden, wenn durch Zwischenschaltung
elastischer Mittel zwischen dem Gehäuse und dem alsdann in einem Träger gelagerten
Motor gerade zufolge der Hochtourigkeit des Motors die Übertragung von Vibrationen
auf die stielführende Hand bis zur Unempfindlichkeit für menschliche Nerven verhindert
wird.
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In der Zeichnung sind drei den obigen Darlegungen entsprechende Ausführungsbeispiele
von Bodenpflegegeräten nach der Erfindung veranschaulicht, und zwar je in einem
Vertikalschnitt durch die Geräte.
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In allen Figuren ist mit a der Anker, mit a1 der Magnetkörper, mit
b das Gerätegehäuse, mit b1 die Gelenkstelle am letzteren, an welcher der Führungsstiel
h angreift, mit c die Ankerwelle, mit cl der untere Wellenstummel derselben, mit
f l der darauf befestigte Exzenterkörper und mit f der Werkzeughalter bezeichnet;
an dessen Innenumfang ein Tragring i befestigt ist, welcher die lösbar zum Werkzeughalter
befestigten j Mittel f z zur Bearbeitung des Bodens trägt.
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Wie ferner aus den Figuren hervorgeht, ist am Exzenterumfang ein Laufring
m und ein zweiter Laufring n am Innenumfang der Nabe des Werkzeughalters f befestigt,
und zwischen beiden Laufringen können sich die Kugeln des Kugellagers am Werkzeughalter
f frei bewegen.
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Die Gewichtslast aller vorgenannter Teile stützt sich auf die den
Boden berührenden Mittel f 2 ab. Ist diese Gewichtslast und die Drehzahl des Ankers
a einerseits so mit der Bodenreibung, welche die Mittel f 2 bei den Bewegungen des
Werkzeughalters f andererseits hervorrufen, abgestimmt, daß der letztere anfänglich
zufolge dieser Reibung seiner Mittel f 2 nicht kreisen kann, aber dann zu kreisen
beginnt, wenn der Anker auf seine volle Tourenzahl kommt, dann dreht sich der Werkzeughalter
immer schneller, bis er schließlich die gleiche Tourenzahl erreicht wie der Anker.
In diesem Falle genügt bereits die in Fig. 1 dargestellte Bauweise des Gerätes,
um eine Übertragung von Vibrationen auf die den Stiel h des Gerätegehäuses
b festhaltende Hand so herabzumindern, daß sie als nicht allzu unangenehm
empfunden werden. Sie kommt bei mittlerer Ankerdrehzahl in Betracht. Hat aber der
Motoranker niedrige Drehzahl und sollen weiche Böden, bei denen die Reibung zwischen
den Mitteln f 2 und dem Boden stark ist, bearbeitet werden, dann empfiehlt sich
nach Fig. a, über dem Werkzeughalter f
auf dem Ankerwellenstummel cl einen
Stabilisationskreisel g zu befestigen. Dessen zentrifugales Schwungvermögen erhöht
die Tendenz des Werkzeughalters, an den Drehungen des Exzenterkörpers teilzunehmen
und setzt infolge der Massenträgheit des eignen und des Gewichts des Ankers die
Übertragung von Vibrationen auf die den Stiel führende Hand herab. Zweckmäßig bilden
in diesem Fall der Kreiselkörper und der Exzenter eine -stoffliche Einheit.
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Bei Geräten, deren Motoranker eine große Drehzahl erreicht, z. B.
erheblich 3000 Umdrehungen in der Minute übersteigt, kann der Exzenterradius
sehr klein, bis nahezu auf Null herabgesetzt sein. Es genügt dann, wenn der Kreiselkörper
durch ein am Wellenstummel cl wirkendes Schwunggewicht, beispielsweise durch einen
aufgekeilten Schwungarm s, ersetzt und wenn der in einem z. B. aus Leichtmetall
hergestellten Träger t, il
gelagerte Motor a, a1, c zum Gerätekörper
b elastisch angeordnet wird. Dies kann beispielsweise durch Federn j geschehen,
die, zwischen dem Träger t, t' und dem Gerätegehäuse b eingeschaltet, eine hängende
Auflagerung des letzteren zum Motor ermöglichen. Selbst bei kleinsten Ausschlägen
des Exzenterkörpers f l vermag dann unter dem Einfluß des Schwungarmes s
und
der hohen Drehzahl des Ankers der Werkzeughalter f zusätzliche Ausschläge
zum Exzenter f 1 auszuführen, wobei die vereinte Wirkung der hohen Drehzahl
des Ankers und der Federn j eine Übertragung von Vibrationen des Werkzeughalters
auf die den Stiel lt haltende Hand fast restlos verhindert.