EP0394641A1 - Positioning device for floor cleaning machine - Google Patents

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EP0394641A1
EP0394641A1 EP90103961A EP90103961A EP0394641A1 EP 0394641 A1 EP0394641 A1 EP 0394641A1 EP 90103961 A EP90103961 A EP 90103961A EP 90103961 A EP90103961 A EP 90103961A EP 0394641 A1 EP0394641 A1 EP 0394641A1
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EP
European Patent Office
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roller
brush roller
brush
control
torque
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EP90103961A
Other languages
German (de)
French (fr)
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Klaus Stein
Heinz Kaulig
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Stein and Co GmbH
Original Assignee
Stein and Co GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Stein and Co GmbH filed Critical Stein and Co GmbH
Priority to AT90103961T priority Critical patent/ATE88874T1/en
Publication of EP0394641A1 publication Critical patent/EP0394641A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0394641B1 publication Critical patent/EP0394641B1/en
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    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/02—Nozzles
    • A47L9/04—Nozzles with driven brushes or agitators
    • A47L9/0405—Driving means for the brushes or agitators
    • A47L9/0411—Driving means for the brushes or agitators driven by electric motor
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L5/12—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum
    • A47L5/22—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
    • A47L5/28—Suction cleaners with handles and nozzles fixed on the casings, e.g. wheeled suction cleaners with steering handle
    • A47L5/34—Suction cleaners with handles and nozzles fixed on the casings, e.g. wheeled suction cleaners with steering handle with height adjustment of nozzles or dust-loosening tools
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    • A47L9/0427—Gearing or transmission means therefor
    • A47L9/0444—Gearing or transmission means therefor for conveying motion by endless flexible members, e.g. belts
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    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/02—Nozzles
    • A47L9/04—Nozzles with driven brushes or agitators
    • A47L9/0494—Height adjustment of dust-loosening tools

Definitions

  • the invention relates to an adjusting device for floor care devices, in particular carpet cleaning devices, in the form of a brush vacuum cleaner with a motor-driven brush roller, the brush roller being arranged in a brush attachment facing the floor with rollers and for adapting the brush roller to the present working conditions, such as pile height and brush wear, at least a roller is height adjustable to adjust the brush roller to the floor.
  • Brush vacuums of this type are already known in which the brush function is monitored electronically by using the current drawn by the brush drive motor as a measured variable.
  • the electronic circuit uses display means to indicate whether the engine is operated with normal load or with a load that exceeds or falls below a predetermined limit value. This indicates whether the brush roller still engages enough in the carpet pile to achieve effective cleaning. If this was not the case, the brush was adjusted accordingly by manually adjusting rollers or the brush roller itself in order to achieve an optimized setting again.
  • the height setting must be constantly changed for effective cleaning. In practice, however, this is only carried out to a limited extent.
  • the object of the invention is to create an automatic height adjustment of the brush roller to the existing conditions with little effort, in order to enable a good cleaning effect on different coverings and to keep the pushing force of the device low, and also to take into account the wear of the brush roller used .
  • This object is achieved according to the invention in that a device for detecting an occurring torque is arranged between the brush roller and the drive and a comparison with a set torque can be carried out for the working phase and in that deviations determined as control signals for a motorized height adjustment of the roller of the brush attachment Setting to the predetermined torque of the brush roller can be generated.
  • a constant torque on the brush roller can be adjusted in a simple manner with an optimized cleaning effect, the type of floor to be cleaned, the height of the carpet pile and the degree of wear of the brush roller being taken into account automatically.
  • the pushing force is kept low with a good cleaning effect.
  • a simple embodiment of the invention is that a spring is arranged as a coupling element between the drive and the brush roller, which is matched to the torque for the working phase and Corresponding elements in the manner of control disks for receiving control tracks and contacts are arranged between the brush roller and the drive in such a way that when the torque deviates from the set torque, the control disks are rotated as a result and control signals for adjusting the height of the roller are generated.
  • control tracks are formed by electrical contact tracks for raising and lowering on the one control disk, to which a sliding contact on the other control disk is assigned, and that no contact track is formed between the contact tracks in the position for the predetermined set torque is.
  • the drive for the brush roller is additionally coupled to the control disk via a bolt, the bolt being freely movable in the associated groove of the control disk in the region of the rotation for the actuating signals of the height adjustment, and rotation when the brush roller is blocked the control disc can be adjusted with an assignment of corresponding electrical contacts for electrically switching off the drive.
  • the electrical circuit arrangement be preceded by a delay circuit for the switch-on phase of the drive motor.
  • a favorable embodiment consists in that a pulley used for driving is designed with its end face at the same time as a control disk.
  • a slip clutch is arranged between the pulley and the brush roller as an overload protection. It is provided that the belt pulley receives the slip clutch, a brake drum connected to the brushing roller being arranged and the belt pulley carrying springs connected to brake linings.
  • the height-adjustable roller be arranged via an eccentric.
  • the height-adjustable roller is arranged over a cranked shaft.
  • the brush attachment shown receives a blower motor 1, which simultaneously drives a brush roller 2 via toothed belts 3 and 4.
  • the entire brush attachment is supported against the ground by two rear rollers 5 and a front roller 6.
  • the roller 6 is arranged adjustable in height, so that the brush roller 2 with its bristles is also arranged adjustable in height and an adaptation to the carpet pile to be processed is carried out.
  • a servomotor 7 is arranged, which acts on the roller 6 via a gear 8.
  • the roller 6 is mounted on an eccentric 9 in order to bring about a large change in height with small adjusting movements.
  • the torque to be transmitted on the brush roller 2 is kept constant and the roller 6 is adjusted accordingly.
  • the toothed belt 3, which serves as the drive for the blower motor 1, is guided over a pulley 10 and the drive power of the motor is transmitted with the interposition of a spring 11 which is matched to the predetermined torque for the brush roller 2.
  • the further transmission of the drive movement takes place via a control disk 12, which is positively connected to a shaft 13 and carries a belt pinion 14, which in turn drives the brush roller 2 via a belt 4.
  • the pulley 10 forms on one end face a control disk 15 with electrical contact tracks 28 and 29, which serve to generate an actuating signal for lowering and raising the roller 6, while an interrupted area 30 between the contact tracks 28, 29 ensures the correct setting of the roller 6 signals.
  • the control disk 15 is assigned the control disk 12, which carries a corresponding sliding contact 16 and is assigned to the contact tracks 28 and 29.
  • control disk 15 has a further contact track 31, to which a sliding contact 18 of the control disk 12 is assigned, in order to switch off the blower motor 1 when the brush roller 2 is blocked.
  • a bolt 19 is additionally arranged on the pulley 10, which engages in a groove 20 of the control disc 12, the groove being dimensioned in accordance with the angle of rotation for the height adjustment.
  • control disk 12 In the event of an overload due to blocking of the brush roller 2 or excessive torque, the control disk 12 is turned as far as it will go against the bolt 19, the sliding contact 18 then being on the contact track 31 and the blower motor 1 being switched off.
  • the sliding contacts 16 and 18 are connected to corresponding sliding tracks 21, 22, and the signals are taken off via corresponding contacts 23, 24 and, as control signals, are routed to a control circuit.
  • the switched-on spring 11 is matched to the torque to be transmitted for an optimized mode of operation of the brush roller 2 and thus keeps the control disks 12, 15 in association with this torque in such a way that the sliding contact 16 is located in the region 30 between the contact tracks 28 and 29 located.
  • a delay circuit is integrated in the control so that the device does not switch off in the event of brief torque changes caused by operation, which occur, for example, when the direction of movement changes, in order to ensure perfect operation.
  • a slip clutch is switched on parallel to the spring 11 as a coupling element.
  • springs 24 are connected to the pulley 10, which are provided with brake pads 25 and transmit the torque of the brush roller 2 to an assigned brake drum 26.
  • the bias of the springs 24 is set to a maximum torque.
  • the pulley 10 is in turn driven by the drive motor 1 and is connected to the control disk 12 via the spring 11, the spring 11 engaging via an adjustable adjusting disk 32.
  • These Setting disc 32 is toothed with the control disc 12 and can be fixed by an adjusting screw 33 after adjustment.
  • the spring tension can be corrected and set to a desired manipulated value.
  • This setting option is important because the spread of the spring forces can sometimes be greater than the forces acting on the spring due to different loads on the brush.
  • the further drive takes place from the control disk 12 via the slip clutch located here, consisting of spring 24, brake lining 25 and brake drum 26, onto the shaft 13 and the belt pinion 14, from which the brush 8 is driven via a belt 4.
  • the angle of rotation of the two control disks 12 and 15 relative to one another was removed for evaluation via sliding tracks 28, 29 and sliding contacts 16, in this variant the angle of rotation is measured without contact.
  • magnets 34 and 35 are arranged on the control disks, the angular spacing of which depends on the torque to be transmitted due to the rotation, and alternately excite a sensor 36 arranged between the control disks 12, 15 as a Hall generator, which thereby depicts a pulse-pause ratio , which is evaluated via downstream electronics, such as a microprocessor.
  • the resulting control commands are forwarded to the servomotor 7 and transmitted to the actuating roller 6 via the actuating gear 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles For Electric Vacuum Cleaners (AREA)
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  • Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)
  • Looms (AREA)

Abstract

In arrangements of this type with a driven brush roller, provision is made for the brush roller (2) to be automatically adjustable in height in dependence on the torque. For this purpose, a spring (11) is arranged as a coupling element between the drive (1) and the brush roller (2), which spring is coordinated with the torque for the operating phase. In the case of deviations from the torque adjusted, adjustment signals are generated for a motor height adjustment of the running roller (6) until the predetermined torque of the brush roller (2) is adjusted again. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung für Bodenpflegegeräte, insbesondere Teppichreinigungs­geräte, in Form eines Bürststaubsaugers mit motorge­triebener Bürstwalze, wobei die Bürstwalze in einem dem Boden zugewandten Bürstvorsatz mit Laufrollen angeord­net ist und zur Anpassung der Bürstwalze an die vor­liegenden Arbeitsverhältnisse, wie Florhöhe und Bür­stenabnutzung, wenigstens eine Laufrolle höhenein­stellbar zur Verstellung der Bürstwalze zum Boden an­geordnet ist.The invention relates to an adjusting device for floor care devices, in particular carpet cleaning devices, in the form of a brush vacuum cleaner with a motor-driven brush roller, the brush roller being arranged in a brush attachment facing the floor with rollers and for adapting the brush roller to the present working conditions, such as pile height and brush wear, at least a roller is height adjustable to adjust the brush roller to the floor.

Bodenpflegegeräte dieser Art sind zur wirkungsvollen Pflege von Teppichen bekannt. Es bestehst dabei im Be­reich der Bürstsauger die Unterscheidung, zwischen Ge­räten mit einem Motor, der gleichzeitig saugt und die Bürste antreibt, und sogenannten Zweimotoren-Geräten. Es sind bereits derartige Bürstsauger bekannt, bei de­nen die Bürstenfunktion elektronisch überwacht wird, indem der vom Bürstenantriebsmotor aufgenommene Strom als Meßgröße genutzt wird. Die elektronische Schaltung zeigt dabei über Anzeigemittel an, ob der Motor mit Normalbelastung oder mit einer einen vorbestimmten Grenzwert über- oder unterschreitenden Belastung be­trieben wird. Damit wird angezeigt, ob die Bürstwalze noch genügend in den Teppichflor eingreift, um eine effektive Reinigung zu erreichen. Wenn dieses nicht der Fall war, wurde die Bürste durch manuelles Verstellen von Laufrollen bzw. der Bürstwalze selbst entsprechend nachgestellt, um somit wieder eine optimierte Einstel­lung zu erzielen.Floor care devices of this type are known for the effective care of carpets. There is a distinction in the area of the brush vacuums, between devices with a motor that vacuums and drives the brush at the same time, and so-called two-motor devices. Brush vacuums of this type are already known in which the brush function is monitored electronically by using the current drawn by the brush drive motor as a measured variable. The electronic circuit uses display means to indicate whether the engine is operated with normal load or with a load that exceeds or falls below a predetermined limit value. This indicates whether the brush roller still engages enough in the carpet pile to achieve effective cleaning. If this was not the case, the brush was adjusted accordingly by manually adjusting rollers or the brush roller itself in order to achieve an optimized setting again.

Insbesondere im gewerblichen Anwendungsbereich bei der Reinigung verschiedenartiger Teppiche, muß somit zur effektiven Reinigung die Höheneinstellung ständig ge­ändert werden. Dieses wird aber in der Praxis nur be­dingt durchgeführt.Especially in the commercial area of application when cleaning various types of carpets, the height setting must be constantly changed for effective cleaning. In practice, however, this is only carried out to a limited extent.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine selbsttätige Höhen­anpassung der Bürstwalze an die vorliegenden Verhält­nisse mit einem geringen Aufwand zu schaffen, um eine gute Reinigungswirkung auf verschiedenen Belägen zu ermöglichen und die Schiebekraft des Gerätes gering zu halten sowie auch eine Berücksichtigung der Abnutzung der eingesetzten Bürstwalze zu gewährleisten.The object of the invention is to create an automatic height adjustment of the brush roller to the existing conditions with little effort, in order to enable a good cleaning effect on different coverings and to keep the pushing force of the device low, and also to take into account the wear of the brush roller used .

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß da­durch, daß zwischen der Bürstwalze und dem Antrieb eine Einrichtung zur Erfassung eines auftretenden Drehmo­mentes angeordnet und ein Vergleich mit einem einge­stellten Drehmoment für die Arbeitsphase durchführbar ist und daß ermittelte Abweichungen als Stellsignale für eine motorische Höheneinstellung der Laufrolle des Bürstvorsatzes zur Einstellung auf das vorgegebene Drehmoment der Bürstwalze erzeugbar sind.This object is achieved according to the invention in that a device for detecting an occurring torque is arranged between the brush roller and the drive and a comparison with a set torque can be carried out for the working phase and in that deviations determined as control signals for a motorized height adjustment of the roller of the brush attachment Setting to the predetermined torque of the brush roller can be generated.

Hierdurch ist auf einfache Weise ein gleichbleibendes Drehmoment an der Bürstwalze mit einer optimierten Reinigungswirkung einstellbar, wobei die Art des zu reinigenden Bodens, die Höhe des Teppichflors und der Grad der Abnutzung der Bürstwalze selbsttätig berück­sichtigt werden. Gleichzeitig wird dadurch die Schie­bekraft bei guter Reinigungswirkung gering gehalten.As a result, a constant torque on the brush roller can be adjusted in a simple manner with an optimized cleaning effect, the type of floor to be cleaned, the height of the carpet pile and the degree of wear of the brush roller being taken into account automatically. At the same time, the pushing force is kept low with a good cleaning effect.

Eine einfache Ausgestaltung der Erfindung besteht dar­in, daß zwischen dem Antrieb und der Bürstwalze eine Feder als Kupplungselement angeordnet ist, die auf das Drehmoment für die Arbeitsphase abgestimmt ist und zwischen Bürstwalze und Antrieb korrespondierende Ele­mente in der Art von Steuerscheiben zur Aufnahme von Steuerbahnen und Kontakten derart angeordnet sind, daß bei vom eingestellten Drehmoment abweichenden Drehmo­menten eine Verdrehung der Steuerscheiben infolgedessen eingestellt und Stellsignale zur Höheneinstellung der Laufrolle erzeugt werden.A simple embodiment of the invention is that a spring is arranged as a coupling element between the drive and the brush roller, which is matched to the torque for the working phase and Corresponding elements in the manner of control disks for receiving control tracks and contacts are arranged between the brush roller and the drive in such a way that when the torque deviates from the set torque, the control disks are rotated as a result and control signals for adjusting the height of the roller are generated.

Zur Ausbildung der Steuerung wird vorgeschlagen, daß die Steuerbahnen durch elektrische Kontaktbahnen für das Anheben und das Absenken auf der einen Steuer­scheibe gebildet sind, denen ein Schleifkontakt auf der anderen Steuerscheibe zugeordnet ist und zwischen den Kontaktbahnen in der Stellung für das vorgegebene ein­gestellte Drehmoment keine Kontaktbahn ausgebildet ist.To design the control system, it is proposed that the control tracks are formed by electrical contact tracks for raising and lowering on the one control disk, to which a sliding contact on the other control disk is assigned, and that no contact track is formed between the contact tracks in the position for the predetermined set torque is.

Zur Überlastungssicherung ist vorgesehen, daß der An­trieb für die Bürstwalze zusätzlich über einen Bolzen mit der Steuerscheibe gekoppelt ist, wobei der Bolzen in einer zugeordneten Nut der Steuerscheibe im Bereich der Verdrehung für die Stellsignale der Höheneinstel­lung frei beweglich ist und bei einer Blockierung der Bürstwalze eine Verdrehung der Steuerscheibe mit einer Zuordnung korrespondierender elektrischer Kontakte zur elektrischen Ausschaltung des Antriebes einstellbar ist.To protect against overloading, it is provided that the drive for the brush roller is additionally coupled to the control disk via a bolt, the bolt being freely movable in the associated groove of the control disk in the region of the rotation for the actuating signals of the height adjustment, and rotation when the brush roller is blocked the control disc can be adjusted with an assignment of corresponding electrical contacts for electrically switching off the drive.

Um einen einwandfreien Betrieb bei der Inbetriebnahme zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß der elektrischen Schaltungsanordnung eine Verzögerungsschaltung für die Einschaltphase des Antriebsmotors vorgeschaltet ist.In order to ensure trouble-free operation during commissioning, it is proposed that the electrical circuit arrangement be preceded by a delay circuit for the switch-on phase of the drive motor.

Eine günstige Ausgestaltung besteht darin, daß eine zum Antrieb dienende Riemenscheibe mit ihrer Stirnfläche gleichzeitig als Steuerscheibe ausgebildet ist.A favorable embodiment consists in that a pulley used for driving is designed with its end face at the same time as a control disk.

Zur Absicherung der Anordnung, wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß zwischen der Riemen­scheibe und der Bürstwalze eine Rutschkupplung als Überlastschutz angeordnet ist. Hierbei ist vorgesehen, daß die Riemenscheibe die Rutschkupplung aufnimmt, wo­bei eine mit der Bürstwalze verbundene Bremstrommel angeordnet ist und die Riemenscheibe mit Bremsbelägen verbundene Federn trägt.To secure the arrangement, it is proposed in an embodiment of the invention that a slip clutch is arranged between the pulley and the brush roller as an overload protection. It is provided that the belt pulley receives the slip clutch, a brake drum connected to the brushing roller being arranged and the belt pulley carrying springs connected to brake linings.

Eine einfache Steuerung wird dadurch ermöglicht, daß die höheneinstellbare Laufrolle über einen elektrischen Stellmotor unter Zwischenschaltung eines Getriebes steuerbar ist.Simple control is made possible in that the height-adjustable roller can be controlled by an electric servomotor with the interposition of a gear.

Ferner wird zur Erzielung von schnellen Einstellmög­lichkeiten mit kurzen Stellwegen vorgeschlagen, daß die höheneinstellbare Laufrolle über einen Exzenter ange­ordnet ist. Alternativ wird vorgeschlagen, daß die hö­heneinstellbare Laufrolle über eine gekröpfte Welle angeordnet ist.Furthermore, in order to achieve quick adjustment options with short adjustment paths, it is proposed that the height-adjustable roller be arranged via an eccentric. Alternatively, it is proposed that the height-adjustable roller is arranged over a cranked shaft.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Bürstvorsatz in perspektivischer Darstellung,
  • Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Drehmoment­erfassungs- und Vergleichseinrichtung mit einer Feder,
  • Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine Riemenscheibe, die gleichzeitig als Steuerscheibe mit elektrischen Kontaktbahnen ausgebildet ist,
  • Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Ein­stellvorrichtung mit Rutschkupplung.
  • Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Dreh­momenterfassungs- und Vergleichseinrich­tung gemäß Fig. 2.
Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing. Show it:
  • 1 is a brush attachment in a perspective view,
  • 2 is a sectional view of a torque detection and comparison device with a spring,
  • 3 is a side view of a pulley, which is simultaneously designed as a control disk with electrical contact tracks,
  • Fig. 4 shows another embodiment of an adjusting device with a slip clutch.
  • 5 shows a further embodiment of a torque detection and comparison device according to FIG. 2.

Der dargestellte Bürstvorsatz nimmt einen Gebläse­motor 1 auf, der gleichzeitig eine Bürstwalze 2 über Zahnriemen 3 und 4 antreibt. Der gesamte Bürstvorsatz ist über zwei hintere Laufrollen 5 und eine vordere Laufrolle 6 gegenüber dem Boden abgestützt. Die Lauf­rolle 6 ist dabei höhenverstellbar angeordnet, so daß hierdurch die Bürstwalze 2 mit ihren Borsten ebenfalls höhenverstellbar angeordnet ist und eine Anpassung an den zu bearbeitenden Teppichflor durchgeführt wird. Zur Verstellung der Laufrolle 6 ist ein Stellmotor 7 ange­ordnet, der über ein Getriebe 8 auf die Laufrolle 6 einwirkt. Die Laufrolle 6 ist über einen Exzenter 9 gelagert, um mit geringen Stellbewegungen eine große Höhenänderung herbeizuführen.The brush attachment shown receives a blower motor 1, which simultaneously drives a brush roller 2 via toothed belts 3 and 4. The entire brush attachment is supported against the ground by two rear rollers 5 and a front roller 6. The roller 6 is arranged adjustable in height, so that the brush roller 2 with its bristles is also arranged adjustable in height and an adaptation to the carpet pile to be processed is carried out. To adjust the roller 6, a servomotor 7 is arranged, which acts on the roller 6 via a gear 8. The roller 6 is mounted on an eccentric 9 in order to bring about a large change in height with small adjusting movements.

Zur Anpassung an den zu reinigenden Boden, unter Be­rücksichtigung des Teppichflors, wird das zu übertra­gende Drehmoment an der Bürstwalze 2 konstant gehalten und dementsprechend eine Verstellung der Laufrolle 6 vorgenommen.In order to adapt to the floor to be cleaned, taking into account the carpet pile, the torque to be transmitted on the brush roller 2 is kept constant and the roller 6 is adjusted accordingly.

Hierzu wird der vom Gebläsemotor 1 als Antrieb dienende Zahnriemen 3 über eine Riemenscheibe 10 geführt und die Antriebsleistung des Motors unter Zwischenschaltung einer auf das vorgegebene Drehmoment für die Bürstwalze 2 abgestimmte Feder 11 übertragen. Die weitere Über­tragung der Antriebsbewegung erfolgt über eine Steuer­scheibe 12, die mit einer Welle 13 formschlüssig ver­bunden ist und ein Riemenritzel 14 trägt, das wiederum über einen Riemen 4 die Bürstwalze 2 antreibt. Die Riemenscheibe 10 bildet auf einer Stirnseite eine Steuerscheibe 15 mit elektrischen Kontaktbahnen 28 und 29, die zur Erzeugung eines Stellsignales für das Ab­senken und das Anheben der Laufrolle 6 dienen, während ein unterbrochener Bereich 30 zwischen den Kontakt­bahnen 28, 29 die richtige Einstellung der Laufrolle 6 signalisiert. Hierzu ist der Steuerscheibe 15 die Steuerscheibe 12 zugeordnet, die einen entsprechenden Schleifkontakt 16 trägt und den Kontaktbahnen 28 und 29 zugeordnet ist.For this purpose, the toothed belt 3, which serves as the drive for the blower motor 1, is guided over a pulley 10 and the drive power of the motor is transmitted with the interposition of a spring 11 which is matched to the predetermined torque for the brush roller 2. The further transmission of the drive movement takes place via a control disk 12, which is positively connected to a shaft 13 and carries a belt pinion 14, which in turn drives the brush roller 2 via a belt 4. The pulley 10 forms on one end face a control disk 15 with electrical contact tracks 28 and 29, which serve to generate an actuating signal for lowering and raising the roller 6, while an interrupted area 30 between the contact tracks 28, 29 ensures the correct setting of the roller 6 signals. For this purpose, the control disk 15 is assigned the control disk 12, which carries a corresponding sliding contact 16 and is assigned to the contact tracks 28 and 29.

Ferner besitzt die Steuerscheibe 15 eine weitere Kon­taktbahn 31, der ein Schleifkontakt 18 der Steuer­scheibe 12 zugeordnet ist, um eine Abschaltung des Ge­bläsemotors 1 bei einer Blockierung der Bürstwalze 2 vorzunehmen. Hierbei ist zusätzlich ein Bolzen 19 an der Riemenscheibe 10 angeordnet, der in eine Nut 20 der Steuerscheibe 12 eingreift, wobei die Nut entsprechend des Verdrehwinkels für die Höheneinstellung bemessen ist.Furthermore, the control disk 15 has a further contact track 31, to which a sliding contact 18 of the control disk 12 is assigned, in order to switch off the blower motor 1 when the brush roller 2 is blocked. Here, a bolt 19 is additionally arranged on the pulley 10, which engages in a groove 20 of the control disc 12, the groove being dimensioned in accordance with the angle of rotation for the height adjustment.

Bei Überlast durch Blockierung der Bürstwalze 2 oder ein zu hohes Drehmoment erfolgt eine Verdrehung der Steuerscheibe 12 bis zum Anschlag an den Bolzen 19, wobei sich dann der Schleifkontakt 18 auf der Kontakt­bahn 31 befindet und der Gebläsemotor 1 abgeschaltet wird. Die Schleifkontakte 16 und 18 stehen mit ent­sprechenden Schleifbahnen 21, 22 in Verbindung und die Signale werden über entsprechende Kontakte 23, 24 ab­genommen und als Stellsignale entsprechend zu einer Steuerschaltung geführt.In the event of an overload due to blocking of the brush roller 2 or excessive torque, the control disk 12 is turned as far as it will go against the bolt 19, the sliding contact 18 then being on the contact track 31 and the blower motor 1 being switched off. The sliding contacts 16 and 18 are connected to corresponding sliding tracks 21, 22, and the signals are taken off via corresponding contacts 23, 24 and, as control signals, are routed to a control circuit.

Wenn das von der Bürste erzeugte Drehmoment durch den Verschleiß der Borsten immer geringer wird und ein Nachstellen durch Einziehen der Laufrolle 6 nicht mehr möglich ist, da diese den Endpunkt erreicht hat, der Schleifkontakt 18 die Schleifbahn 17 erreicht, wird ein Signal zum Bürstenwechsel gegeben.When the torque generated by the brush becomes less and less due to the wear of the bristles and readjustment by retracting the roller 6 is no longer possible is possible, since this has reached the end point, the sliding contact 18 reaches the sliding path 17, a signal to change the brush is given.

Die eingeschaltete Feder 11 ist auf das zu übertragende Drehmoment für eine optimierte Arbeitsweise der Bürst­walze 2 abgestimmt und hält somit während der Überein­stimmung mit diesem Drehmoment die Steuerscheiben 12, 15 in einer Zuordnung, daß der Schleifkontakt 16 sich im Bereich 30 zwischen den Kontaktbahnen 28 und 29 be­findet.The switched-on spring 11 is matched to the torque to be transmitted for an optimized mode of operation of the brush roller 2 and thus keeps the control disks 12, 15 in association with this torque in such a way that the sliding contact 16 is located in the region 30 between the contact tracks 28 and 29 located.

Beim Verdrehen der Steuerscheiben 12, 15 zueinander in den Bereich der Kontaktbahn 28 ist das abgenommene Drehmoment an der Bürstwalze 2 zu klein, d.h. die Bürstwalze 2 muß abgesenkt werden, da sie nicht tief genug in den Teppichflor eingreift. In diesem Fall wird über die Kontaktbahn 28, den Schleifkontakt 16, die Schleifbahn 21 und den Kontakt 23 ein Stellsignal für den Stellmotor 7 erzeugt, der die Laufrolle 6 einfährt und somit die Bürstwalze 2 abgesenkt wird. Dieser Vor­gang dauert an, bis das vorgegebene Solldrehmoment er­reicht ist und der Schleifkontakt 16 sich wieder im Bereich 30 zwischen den Kontaktbahnen 28 und 29 befin­det.When the control disks 12, 15 are rotated relative to one another in the region of the contact track 28, the torque which is removed on the brush roller 2 is too small, i.e. the brush roller 2 must be lowered because it does not engage deep enough in the carpet pile. In this case, an actuating signal for the servomotor 7 is generated via the contact track 28, the sliding contact 16, the sliding track 21 and the contact 23, which retracts the roller 6 and thus the brush roller 2 is lowered. This process continues until the predetermined target torque is reached and the sliding contact 16 is again in the area 30 between the contact tracks 28 and 29.

Bei einem Wechsel zu einem Teppich mit längerem Flor, tritt zwangsläufig ein höheres Drehmoment auf, da die Bürstwalze 2 tiefer in den Teppich einsinkt. Hierbei werden die zugeordneten Steuerscheiben 12, 15 über die zwischengeschaltete Feder 11 derart verdreht, daß der Schleifkontakt 16 sich im Bereich der Kontaktbahn 29 0befindet und ein entsprechendes Stellsignal für den Stellmotor 7 zum Ausfahren der Laufrolle 6 erzeugt wird, so daß die Bürstwalze 2 angehoben wird und das vorgegebene Solldrehmoment erreicht wird.When changing to a carpet with a longer pile, a higher torque inevitably occurs because the brush roller 2 sinks deeper into the carpet. Here, the associated control disks 12, 15 are rotated via the intermediate spring 11 in such a way that the sliding contact 16 is in the region of the contact track 29 and a corresponding actuating signal is generated for the servomotor 7 for extending the roller 6, so that the brush roller 2 is raised and the predetermined target torque is reached.

In der Praxis kommt es vor, daß sich das Moment an der Bürstwalze 2 durch eingesaugte Fremdkörper, wie Lappen und Schnüre, stark erhöht. In diesem Fall verdrehen sich die Steuerscheiben 12, 15 soweit gegeneinander, bis der Bolzen 19 am Ende der Nut 20 anschlägt und sich der Schleifkontakt 18 auf der Schleifbahn 31 befindet und dadurch der Gebläsemotor 1 abgeschaltet wird.In practice it happens that the moment on the brush roller 2 is greatly increased by foreign objects sucked in, such as rags and cords. In this case, the control disks 12, 15 rotate against each other until the bolt 19 strikes the end of the groove 20 and the sliding contact 18 is on the sliding track 31 and the blower motor 1 is thereby switched off.

Damit bei betriebsbedingten kurzzeitigen Drehmoment­veränderungen, die beispielsweise bei Änderungen der Bewegungsrichtung auftreten, keine Abschaltung das Ge­rät erfolgt, ist in die Steuerung eine Verzögerungs­schaltung integriert, um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten.A delay circuit is integrated in the control so that the device does not switch off in the event of brief torque changes caused by operation, which occur, for example, when the direction of movement changes, in order to ensure perfect operation.

In dem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist parallel zur Feder 11 als Kupplungselement eine Rutsch­kupplung eingeschaltet. Hierzu sind mit der Riemen­scheibe 10 Federn 24 verbunden, die mit Bremsbelägen 25 versehen sind und das Drehmoment der Bürstenwalze 2 auf eine zugeordnete Bremstrommel 26 übertragen. Die Vor­spannung der Federn 24 ist dabei auf ein Maximal­drehmoment eingestellt.In the further exemplary embodiment according to FIG. 4, a slip clutch is switched on parallel to the spring 11 as a coupling element. For this purpose, springs 24 are connected to the pulley 10, which are provided with brake pads 25 and transmit the torque of the brush roller 2 to an assigned brake drum 26. The bias of the springs 24 is set to a maximum torque.

Hierdurch wird bei extremer Erhöhung des Drehmomentes oder einer Blockierung erreicht, daß die Bremsbeläge 25 in der Bremstrommel 26 durchrutschen und eine Beschä­digung des Antriebssystemes nicht auftritt.As a result, in the event of an extreme increase in the torque or a blockage, the brake pads 25 slip in the brake drum 26 and damage to the drive system does not occur.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Erzeugung eines Stellsignals für das Absenken und das Anheben der Laufrolle 6 dargestellt. Es wird hierbei die Riemenscheibe 10 wiederum vom Antriebsmotor 1 angetrieben und ist über die Feder 11 mit der Steuer­scheibe 12 verbunden, wobei die Feder 11 über eine justierbare Stellscheibe 32 eingreift. Diese Stellscheibe 32 ist mit der Steuerscheibe 12 verzahnt angeordnet und durch eine Stellschraube 33 nach Ein­stellung festlegbar. Hierdurch ist die Federspannung korrigierbar und auf einen gewünschten Stellwert einstellbar. Diese Einstellungsmöglichkeit ist deshalb wichtig, da die Streuung der Federkräfte mitunter größer sein kann, als die durch unterschiedliche Belastung der Bürste auftretenden Kräfte an der Feder. Der weitere Antrieb erfolgt von der Steuerscheibe 12 über die hier außerhalb befindliche Rutschkupplung, bestehend aus Feder 24, Bremsbelag 25 und Bremstrommel 26, auf die Welle 13 und das Riemenritzel 14, von dem über einen Riemen 4 die Bürste 8 angetrieben wird.5 shows a further exemplary embodiment for generating an actuating signal for lowering and raising the roller 6. The pulley 10 is in turn driven by the drive motor 1 and is connected to the control disk 12 via the spring 11, the spring 11 engaging via an adjustable adjusting disk 32. These Setting disc 32 is toothed with the control disc 12 and can be fixed by an adjusting screw 33 after adjustment. As a result, the spring tension can be corrected and set to a desired manipulated value. This setting option is important because the spread of the spring forces can sometimes be greater than the forces acting on the spring due to different loads on the brush. The further drive takes place from the control disk 12 via the slip clutch located here, consisting of spring 24, brake lining 25 and brake drum 26, onto the shaft 13 and the belt pinion 14, from which the brush 8 is driven via a belt 4.

Während bei den Ausführungen gemäß Fig. 2 bis 4 der Verdrehwinkel der beiden Steuerscheiben 12 und 15 zueinander über Schleifbahnen 28,29 und Schleifkontakte 16 zur Auswertung abgenommen wurde, erfolgt bei dieser Variante eine kontaktlose Messung des Verdrehwinkels. Hierzu sind an den Steuerscheiben 12,15 Magnete 34 und 35 angeordnet, deren Winkelabstand durch die Verdrehung vom jeweiligen zu übertragenden Drehmoment abhängt und erregen wechselweise einen zwischen den Steuerscheiben 12,15 angeordneten Sensor 36 als Hallgenerator, der dadurch ein Impuls-Pause-Verhältnis abbildet, das über eine nachgeschaltete Elektronik, wie einen Mikro­prozessor, ausgewertet wird. Die daraus folgenden Steuerbefehle werden an den Stellmotor 7 weitergeleitet und über das Stellgetriebe 8 auf die Stellrolle 6 übertragen.2 to 4, the angle of rotation of the two control disks 12 and 15 relative to one another was removed for evaluation via sliding tracks 28, 29 and sliding contacts 16, in this variant the angle of rotation is measured without contact. For this purpose, magnets 34 and 35 are arranged on the control disks, the angular spacing of which depends on the torque to be transmitted due to the rotation, and alternately excite a sensor 36 arranged between the control disks 12, 15 as a Hall generator, which thereby depicts a pulse-pause ratio , which is evaluated via downstream electronics, such as a microprocessor. The resulting control commands are forwarded to the servomotor 7 and transmitted to the actuating roller 6 via the actuating gear 8.

Claims (12)

1. Einstellvorrichtung für Bodenpflegegeräte, insbe­sondere Teppichreinigungsgeräte, in Form eines Bürststaubsaugers mit motorbetriebener Bürstwalze, wobei die Bürstwalze in einem dem Boden zugewandten Bürstvorsatz mit Laufrollen angeordnet ist und zur Anpassung der Bürstwalze an die vorliegenden Ar­beitsverhältnisse, wie Florhöhe und Bürstenabnut­zung, wenigstens eine Laufrolle höheneinstellbar zur Verstellung der Bürstwalze zum Boden angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bürstwalze (2) und dem Antrieb (1) eine Einrich­tung (11) zur Erfassung eines auftretenden Dreh­momentes angeordnet und ein Vergleich mit einem eingestellten Drehmoment für die Arbeitsphase durchführbar ist und daß ermittelte Abweichungen als Stellsignale für eine motorische Höheneinstel­lung der Laufrolle (6) des Bürstvorsatzes zur Ein­stellung auf das vorgegebene Drehmoment der Bürst­walze (2) erzeugbar sind.1. Setting device for floor care devices, in particular carpet cleaning devices, in the form of a brush vacuum cleaner with a motor-driven brush roller, the brush roller being arranged in a brush attachment facing the floor with rollers and for adapting the brush roller to the existing working conditions, such as pile height and brush wear, at least one roller height adjustable Adjustment of the brush roller is arranged to the floor, characterized in that between the brush roller (2) and the drive (1) a device (11) for detecting a torque occurring is arranged and a comparison with a set torque for the work phase can be carried out and that determined Deviations can be generated as control signals for a motorized height adjustment of the roller (6) of the brush attachment for adjustment to the predetermined torque of the brush roller (2). 2. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß zwischen dem Antrieb (1) und der Bürstwalze (2) eine Feder (11) als Kupplungselement angeordnet ist, die auf das Drehmoment für die Ar­beitsphase abgestimmt ist und zwischen Bürst­walze (2) und Antrieb (1) korrespondierende Ele­mente in der Art von Steuerscheiben (12,15) zur Aufnahme von Steuerbahnen (17,28,29 31) und Kon­takten (16,18) derart angeordnet sind, daß bei vom eingestellten Drehmoment abweichenden Drehmomenten eine Verdrehung der Steuerscheiben (12,15) infol­gedessen eingestellt und Stellsignale zur Höhen­einstellung der Laufrolle (6) erzeugt werden.2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that between the drive (1) and the brush roller (2) a spring (11) is arranged as a coupling element which is matched to the torque for the working phase and between the brush roller (2) and the drive (1) corresponding elements in the manner of control disks (12, 15) for receiving control tracks (17, 28, 29 31) and contacts (16, 18) are arranged in such a way that, when the torque deviates from the set torque, the control disks are twisted ( 12, 15) are consequently set and control signals for height adjustment of the roller (6) are generated. 3. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbahnen durch elek­trische Kontaktbahnen (28,29) für das Anheben und das Absenken auf der einen Steuerscheibe (15) ge­bildet sind, denen ein Schleifkontakt (16) auf der anderen Steuerscheibe (12) zugeordnet ist und zwi­schen den Kontaktbahnen (28,29) in der Stellung für das vorgegebene eingestellte Drehmoment keine Kon­taktbahn (30) ausgebildet ist.3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the control tracks are formed by electrical contact tracks (28, 29) for raising and lowering on one control disk (15), which a sliding contact (16) on the other control disk ( 12) and no contact track (30) is formed between the contact tracks (28, 29) in the position for the predetermined set torque. 4. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (1) für die Bürstwalze (2) zusätzlich über einen Bolzen (19) mit der Steuerscheibe (12) gekoppelt ist, wo­bei der Bolzen (19) in einer zugeordneten Nut (20) der Steuerscheibe im Bereich der Verdrehung für die Stellsignale der Höheneinstellung frei beweglich ist und bei einer Blockierung der Bürstwalze (2) eine Verdrehung der Steuerscheibe (12) mit einer Zuordnung korrespondierender elektrischer Kontakte (17,18) zur elektrischen Ausschaltung des Antriebes (1) einstellbar ist.4. Adjusting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive (1) for the brush roller (2) is additionally coupled via a bolt (19) to the control disc (12), the bolt (19) in one assigned groove (20) of the control disk in the area of rotation for the control signals of the height adjustment is freely movable and, when the brush roller (2) is blocked, rotation of the control disk (12) with an assignment of corresponding electrical contacts (17, 18) for the electrical switch-off of the Drive (1) is adjustable. 5. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrischen Schaltungsanordnung eine Verzögerungsschaltung für die Einschaltphase des Antriebsmotors (1) vorge­schaltet ist.5. Adjusting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrical circuit arrangement is preceded by a delay circuit for the switch-on phase of the drive motor (1). 6. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antrieb (1) und der Bürstwalze (2) eine Feder (11) als Kupplungs­element angeordnet ist, die auf das Drehmoment für die Arbeitsphase abgestimmt ist und zwischen Bürstwalze (2) und Antrieb (1) korrespondierende Elemente in der Art von Steuerscheiben (12,15) zur Aufnahme von Magneten (34,35) und einem zugeord­neten Sensor (36), wie einen Hallgenerator, derart angeordnet sind, daß bei von eingestellten Dreh­momenten abweichenden Drehmomenten eine Verdrehung der Steuerscheiben (12,15) eingestellt und durch ein erfaßtes Impuls-Pause-Verhältnis des Sensors (36) über eine Auswerteschaltung Stellsignale zur Höheneinstellung der Laufrolle (6) erzeugt werden.6. Adjusting device according to claim 1, characterized in that between the drive (1) and the brush roller (2) a spring (11) is arranged as a coupling element which is matched to the torque for the working phase and between the brush roller (2) and the drive (1) corresponding elements in the manner of control discs (12, 15) for Magnets (34, 35) and an associated sensor (36), such as a Hall generator, are arranged in such a way that when the torques deviate from the set torques, the control disks (12, 15) are rotated and detected by a pulse-pause ratio of the sensor (36) are generated via an evaluation circuit control signals for height adjustment of the roller (6). 7. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Antrieb dienende Riemenscheibe (10) mit ihrer Stirnfläche gleichzeitig als Steuerscheibe (15) ausgebildet ist.7. Adjusting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a pulley (10) serving for driving is designed with its end face at the same time as a control disk (15). 8. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Riemenscheibe (10) und der Bürstwalze (2) eine Rutschkupplung (24 bis 26) als Überlastschutz an­geordnet ist.8. Adjusting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the pulley (10) and the brush roller (2), a slip clutch (24 to 26) is arranged as overload protection. 9. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, daß die Riemenscheibe (10) die Rutschkupp­lung aufnimmt, wobei eine mit der Bürstwalze (2) verbundene Bremstrommel (26) angeordnet ist und die Riemenscheibe (10) mit Bremsbelägen (25) verbundene Federn (24) trägt.9. Adjusting device according to one of claims 1 to 8, that the belt pulley (10) receives the slip clutch, a brake drum (26) connected to the brush roller (2) being arranged and the belt pulley (10) connected to brake pads (25) springs ( 24) carries. 10. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die höhenein­stellbare Laufrolle (6) über einen elektrischen Stellmotor (7) unter Zwischenschaltung eines Ge­triebes (8) steuerbar ist.10. Adjusting device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the height-adjustable roller (6) via an electric servomotor (7) with the interposition of a gear (8) is controllable. 11. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die höheneinstellbare Laufrolle (6) über einen Exzenter (9) angeordnet ist.11. Adjusting device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Height-adjustable roller (6) is arranged via an eccentric (9). 12. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die höhenein­stellbare Laufrolle (6) über eine gekröpfte Welle angeordnet ist.12. Adjusting device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the height-adjustable roller (6) is arranged over a cranked shaft.
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