EP3017717A1

EP3017717A1 - Bürstenträger für eine Bürstenwalze mit Dichtungsprofil

Info

Publication number: EP3017717A1
Application number: EP14192521.4A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Menken; Jan Winkler; Werner Weil
Original assignee: Weber Buerstensysteme GmbH
Current assignee: Weber Buerstensysteme GmbH
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2016-05-11
Also published as: EP3217836A1; WO2016075011A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bürstenträger zur Anordnung an einem mit Aufnahmeprofilen (46) versehenen Walzenkörper (42) einer Bürstenwalze (40), wobei der Bürstenträger ein mit den Aufnahmeprofilen (46) korrespondierendes längserstrecktes Befestigungsprofil (16; 116) mit zumindest einem flexiblen Dichtungsprofil (30; 130) aufweist, wobei das Dichtungsprofil (30; 130) und das Befestigungsprofil (16; 116) aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind und das Dichtungsprofil (30; 130) eine höhere Elastizität als das Befestigungsprofil (16; 116) aufweist.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen auswechselbar an einem Walzenkörper einer Bürstenwalze anordenbaren Bürstenträger, welcher mit mehreren Borstenbüscheln oder Borstenbündeln bestückt ist und der durch seine lösbare Anordnung am Walzenkörper der Bürstenwalze ein einfaches und zügiges Auswechseln zerschlissener Bürsten ermöglicht.

Hintergrund

Bürstenträger zur auswechselbaren und lösbaren Anordnung an Aufnahmeprofilen von Walzenkörpern von Bürstenwalzen, welche gemeinhin auch als Kassettenbürsten bezeichnet werden, sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt.
So beschreibt beispielsweise die CA 1 256 255 A eine Borstenbefestigung für zylindrische Bürstenwalzen von Kehrmaschinen. Jene Befestigung besteht aus einem borstenhaltenden Profil, welches in ein Aufnahmeprofil der zylindrischen Bürstenwalze einführbar ist. Hierbei ist oberhalb einer oberen Führungsschulter des Halterungsprofils eine Dichtplatte angeordnet, die sich über die gesamte Länge des Schulterprofils beidseits der Borstenbündel erstreckt und die die Öffnung des Aufnahmeprofils abdeckt. Die Borstenhalterung und die Dichtplatte sind dabei einstückig aus einem Kunststoff mit eingeschränkter Elastizität gefertigt.
Um eine ausreichende Abdichtung des Aufnahmeprofils des Walzenkörpers zu erreichen, muss ein seitlicher Überstand der Dichtplatte vergleichsweise groß gewählt werden. Insoweit trägt die Dichtplatte nicht unwesentlich zur Profilausgestaltung und mechanischen Verstärkung des Halterprofils bei. Das Halterprofil wird typischerweise in Profillängsrichtung in die hiermit korrespondierende Profilaufnahme des Walzenkörpers eingeschoben. Eine sich in Umfangsrichtung, das heißt senkrecht zur Profillängsrichtung erstreckende und verhältnismäßig steife Dichtplatte kann jedoch einen Reibungswiderstand beim Einführen des Halterprofils in das Aufnahmeprofil merklich erhöhen.
In der zitierten Offenlegung ist zwar angegeben, den Abstand D zwischen einer oberen Führungsschulter der Dichtplatte geringfügig kleiner auszugestalten als die Höhe H eines hiermit korrespondierenden, in Umfangsrichtung nach innen ragenden Abschnitts des Aufnahmeprofils. Hierdurch wird aber das Auswechseln, insbesondere das Herausziehen und Einführen des halterseitigen Befestigungsprofils in das walzenkörperseitige Aufnahmeprofil nochmals erschwert.
Ferner ist denkbar, dass der Kunststoffkörper der Halterung bereits durch das Einführen in das aus Metall gefertigte Aufnahmeprofil eine derartige mechanische Beanspruchung erfährt, dass der Kunststoffkörper zu einer vorzeitigen Rissbildung neigt.
Des Weiteren erweist sich eine absolut passgenaue Fertigung miteinander korrespondierender Profile aufseiten des Bürstenträgers und des walzenkörperseitigen Aufnahmeprofils in der Praxis als überaus schwierig. Bereits geringste und lokale Profiltoleranzen können dazu führen, dass zwischen dem Aufnahmeprofil und der Dichtplatte einzelne Spaltöffnungen entstehen, durch welche kleinste Partikel, wie beispielsweise Staub, Sand als auch Feuchtigkeit und/oder gelöste korrosionsfördernde Substanzen, wie etwa Salze in das Profilinnere eindringen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hinsichtlich seiner abdichtenden Anordnung an einem Aufnahmeprofil eines Walzenkörpers verbesserten Bürstenträger bereitzustellen. Dieser soll trotz verbesserter Dichtwirkung möglichst einfach und reibungsarm am Walzenkörper einer Bürstenwalze auswechselbar anordenbar sein. Der Bürstenträger soll selbst bei Vorliegen geringfügiger Profil- und Bauteiltoleranzen immer noch eine ausreichende Dichtwirkung bereitstellen. Er soll möglichst einfach und kostengünstig zu fertigen sein und ferner die akustischen Eigenschaften der mit entsprechenden Bürstenträgern bestückten Bürstenwalze verbessern, insbesondere eine von der Bürstenwalze ausgehende Geräuschemission minimieren.
Diese Aufgabe wird mit einem Bürstenträger gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie mit einer zugehörigen Bürstenwalze gemäß Anspruch 12 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jeweils Gegenstand abhängiger Ansprüche sind.
Insoweit ist nach einem ersten Aspekt ein Bürstenträger zur Anordnung an einem mit Aufnahmeprofilen versehenen Walzenkörper einer Bürstenwalze vorgesehen. Der Walzenkörper weist typischerweise eine zylindrische Kontur auf. Er ist drehbar an einer Straßenkehrmaschine anordenbar, um mit Bürstenträgern bestückt eine befestigte Fläche von Schmutz und dergleichen Partikeln zu befreien.
Der Bürstenträger, welcher gemeinhin auch als Kassettenbürste zu bezeichnen ist, weist neben einer Anzahl von radial nach außen ragenden Borstenbüscheln oder Borstenbündeln ein längserstrecktes Befestigungsprofil auf, welches mit an der Mantelfläche des Walzenkörpers vorgesehenen Aufnahmeprofilen korrespondiert und dementsprechend in derartige Aufnahmeprofile einführbar und über jene Aufnahmeprofile lösbar am Walzenkörper der Bürstenwalze befestigbar ist.
Der Bürstenträger, insbesondere sein Befestigungsprofil weist erfindungsgemäß zumindest ein flexibles Dichtungsprofil auf. Das Dichtungsprofil und das Befestigungsprofil des Bürstenträgers sind dabei aus unterschiedlichen Materialien gefertigt, wobei das Dichtungsprofil eine höhere Elastizität als das Befestigungsprofil aufweist. Insbesondere ist das Material des Dichtungsprofils elastischer als das Material des Befestigungsprofils.
Durch Vorsehen zweier unterschiedlicher Materialien für das Dichtungsprofil und das Befestigungsprofil kann einerseits eine besonders feste und dauerhaltbare Verbindung des Bürstenträgers am Walzenkörper erreicht werden, während des vergleichsweise weiche und/oder elastische Dichtungsprofil eine verbesserte Dichtung zwischen Befestigungsprofil und Aufnahmeprofil bereitstellt. Das insbesondere als radiale Vertiefung ausgestaltete Aufnahmeprofil des Walzenkörpers kann über das Dichtungsprofil des Bürstenträgers weitreichend abgedichtet und somit gegen das Eindringen von Staub, Schmutz oder Feuchtigkeit geschützt werden. Ein vergleichsweise elastisches Dichtungsprofil kann insbesondere bei der Montage mit Erreichen der Montagestellung entgegen einer inhärenten Rückstellkraft deformiert sein oder deformiert werden, wodurch ein Kraftaufwand für das Einführen des Bürstenträgers, mithin seines Befestigungsprofils in ein zugehöriges Aufnahmeprofil des Walzenkörpers im Vergleich zum zitierten Stand der Technik in vorteilhafter Weise verringert werden kann.
Typischerweise sind am Befestigungsprofil zumindest zwei Dichtungsprofile vorgesehen. Diese können in Bezug auf die spätere Anordnung am Walzenkörper an in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seitenrändern des Befestigungsprofils angeordnet sein. Mittels des zumindest einen flexiblen Dichtungsprofils kann der Bürstenträger insgesamt auch unter einer vom Dichtungsprofil ausgehenden Vorspannung weitgehend spielfrei am Walzenkörper gehalten werden, wodurch die mechanische Beanspruchung der Bürstenträger im Gebrauch der Bürstenwalze, insbesondere bei einem rotierenden Walzenkörper, reduzierbar ist.
Gleichzeitig kann auch eine von der Bürstenwalze ausgehende betriebsbedingte Geräuschemission verringert werden. Das flexible Dichtungsprofil kann zum einen zur Schallabsorption beitragen. Zum anderen kann das Dichtungsprofil aufgrund der von ihm ausgehenden spielfreien Befestigung des Bürstenträgers am Walzenkörper auch der Entstehung von Geräuschen entgegenwirken.
Nach einer Weiterbildung ist das Dichtungsprofil an einem in Umfangs- oder Querrichtung verbreiterten Kopfabschnitt des Befestigungsprofils angeordnet. Das Dichtungsprofil befindet sich in Montagestellung des Bürstenträgers am Walzenkörper typischerweise angrenzend an der Mantelfläche oder angrenzend am Außenumfang des zylindrischen Walzenkörpers. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Dichtungsprofil außerhalb des als Vertiefung ausgestalteten Aufnahmeprofils des Walzenkörpers zu liegen kommt.
Typischerweise stützt sich das Befestigungsprofil mit seinem in Umfangsrichtung verbreiterten Kopfabschnitt an einem Schulterabschnitt des Aufnahmeprofils ab. Das Dichtungsprofil kann sich etwa radial zwischen dem walzenkörperseitigen Schulterabschnitt und dem bürstenträgerseitigen Kopfabschnitt befinden. Ein ansonsten verbleibender Spalt zwischen Aufnahmeprofil und Befestigungsprofil kann auf diese Art und Weise durch das Dichtungsprofil vollständig abgedichtet werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Dichtungsprofil, bezogen auf eine Montagestellung am Walzenkörper, an oder in Verlängerung einer radial nach innen weisenden Anlagefläche des Kopfabschnitts des Befestigungsprofils angeordnet. Das Dichtungsprofil kann im Profilquerschnitt betrachtet, innerhalb jener Anlagefläche liegen, das heißt beidseits in Umfangsrichtung von der Anlagefläche eingeschlossen sein.
Hierbei kann ferner vorgesehen sein, dass das Dichtungsprofil radial nach innen von der Anlagefläche hervorsteht. Bei einem von der Anlagefläche hervorstehenden Dichtungsprofil kann vorgesehen sein, dass die bürstenträgerseitige Anlagefläche ausschließlich über das von ihr hervorstehende Dichtungsprofil mit einer korrespondierenden Anlagefläche oder einem korrespondierenden Schulterabschnitt des Aufnahmeprofils zur Anlage gelangt.
Ferner ist denkbar, dass das Dichtungsprofil in Verlängerung der radial nach innen weisenden Anlagefläche des Kopfabschnitts angeordnet ist. Das Dichtungsprofil kann hierbei insbesondere als seitliche Verlängerung in Umfangs- oder Querrichtung der Anlagefläche ausgestaltet sein. Insbesondere kann das Dichtungsprofil die Anlagefläche in Umfangs- oder Querrichtung verlängern. Es ist ferner denkbar, dass das Dichtungsprofil nicht nur den Verlauf und die Kontur der Anlagefläche in Umfangsrichtung weiterführt, sondern dass das Dichtungsprofil etwas weiter radial nach innen ragt als die Anlagefläche.
Auf diese Art und Weise kann ein in Umfangsrichtung gebildeter Spalt zwischen bürstenträgerseitiger Anlagefläche und walzenkörperseitiger Anlageschulter unter flexibler Deformation des Dichtungsprofils vollständig abgedichtet werden. Das Dichtungselement wird dabei nämlich mit und/oder durch Erreichen einer Endmontagestellung am Befestigungsprofil und/oder an einer radial nach außen weisenden Anlagefläche des Walzenkörpers zumindest geringfügig radial nach außen gedrückt, sodass es einen vermeintlichen Spalt weitgehend vollständig abdichtet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Anlagefläche des Kopfabschnitts konkav geformt. Die Anlagefläche kann hierbei eine sich annähernd über einen Viertelkreis erstreckende Krümmung aufweisen. In Montagestellung am Walzenkörper kann auf diese Art und Weise eine weitgehend vollflächige wechselseitige Anlagestellung von Anlagefläche und einem hiermit korrespondierend ausgestalteten Krümmungsabschnitt eines Schulterabschnitts des Aufnahmeprofils des Walzenkörpers gebildet werden. Etwaige punktuelle Belastungen, die im Langzeitgebrauch zur mechanischen Schwächung des Bürstenträgers und/oder des Walzenkörpers führen könnten, können auf diese Art und Weise vermindert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung steht das Dichtungsprofil in Umfangs- oder Querrichtung vom Kopfabschnitt des Befestigungsprofils hervor. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass an gegenüberliegenden Seitenwangen des Befestigungsprofils jeweils ein Dichtungsprofil in Umfangsrichtung hervorsteht. Eine derartige außenseitige Anordnung von Dichtungsprofilen ermöglicht eine dichtlippenartige Ausgestaltung der Dichtungsprofile. Ein zumindest bereichsweise in Umfangsoder Querrichtung vom Befestigungsprofil hervorstehendes Dichtungsprofil ist besonders leicht flexibel deformierbar und kann einen zur Erzielung einer guten Dichtwirkung besonders großen Grad an geometrischer Deformation bereitstellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Dichtungsprofil ein freies und flexibel deformierbares Querschnittsende auf. Typischerweise ragt das Dichtungsprofil mit jenem Querschnittsende seitlich, das heißt in Umfangs- oder Querrichtung vom Kopfabschnitt des Befestigungsprofils hervor. Es ist hierdurch besonders einfach und leichtgängig in Radialrichtung, insbesondere zur Abdichtung eines radialen Spalts zwischen dem Kopfabschnitt des Befestigungsprofils und einem hiermit korrespondierend ausgestalteten Schulterabschnitt des Aufnahmeprofils des Walzenkörpers deformierbar. Jene vergleichsweise leichtgängige Deformierbarkeit erweist sich für das Einführen des Bürstenträgers in vorgesehene Aufnahmeprofile des Walzenkörpers als besonders vorteilhaft.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Dichtungsprofil stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig mit dem Befestigungsprofil verbunden. Grundsätzlich kommen verschiedenartigste Befestigungsarten zur dauerhaften und/oder lösbaren Anordnung des zumindest einen oder mehrerer Dichtungsprofile am Befestigungsprofil infrage. Beispielsweise kann das Dichtungsprofil an das Befestigungsprofil angeklebt sein. Auch ist denkbar, dass das Befestigungsprofil und das Dichtungsprofil miteinander korrespondierende Formschlussmittel, wie zum Beispiel Rastzapfen oder Rastnasen aufweisen, die in zugehörige Hinterschneidungen oder Durchgangsöffnungen eingreifen.
Unabhängig von der Art der Verbindung können das Befestigungsprofil und das Dichtungsprofil auch unabhängig voneinander und jeweils gesondert hergestellt sein. In einem Fügeprozess kann dann das Dichtungsprofil lösbar oder dauerhaft, das heißt nicht zerstörungsfrei lösbar am Befestigungsprofil befestigt bzw. fixiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Dichtungsprofil an das Befestigungsprofil anextrudiert. Das Dichtungsprofil wird hierbei im Zuge eines Extrusionsvorgangs direkt an das Befestigungsprofil angebunden. Es wird bereits im Zuge seiner Fertigung direkt mit dem Befestigungsprofil verbunden. Bei jener Ausgestaltung kann ein gesonderter Montageschritt von Befestigungsprofil und Dichtungsprofil in vorteilhafter Weise entfallen. Ein Bürstenträger mit einem, vorzugsweise mit mehreren, typischerweise gegenüberliegend am Befestigungsprofil anextrudierten Dichtungsprofilen ist zudem verhältnismäßig kostengünstig in Massenproduktion herstellbar.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Dichtungsprofil lösbar bzw. auswechselbar mit dem Befestigungsprofil verbunden. Eine lösbare Verbindung von Dichtungsprofil und Befestigungsprofil ist insbesondere für einen Recyclingprozess der Bürstenträger von Vorteil. Der mit Borstenbündeln oder Borstenbüschel bestückte Bürstenträger kann mehrfach mit Borsten bestückt werden. Zerschlissene Borsten können vom Bürstenträger gelöst und durch neue ersetzt werden. Da das Dichtungsprofil und das Befestigungsprofil aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind, kann es vorkommen, dass das Dichtungsprofil einem höheren Verschleiß als das Befestigungsprofil unterliegt. Die lösbare bzw. auswechselbare Anordnung des Dichtungsprofils am Befestigungsprofil ermöglicht ein bedarfsgerechtes Erneuern des Dichtungsprofils im Zuge einer Neubestückung des Bürstenträgers mit Borsten.
Für die lösbare bzw. auswechselbare Anordnung des Dichtungsprofils am Befestigungsprofil kommen insbesondere kraftschlüssige oder formschlüssige Befestigungsverfahren infrage. Es ist aber auch denkbar, ein stoffschlüssig angebundenes Dichtungsprofil, wie zum Beispiel ein an das Befestigungsprofil angeklebtes oder anextrudiertes Dichtungsprofil mit geeigneten Werkzeugen oder unter Verwendung geeigneter chemischer Lösungsmittel rückstandsfrei vom Befestigungsprofil zu entfernen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Dichtungsprofil klemmend in einer Nut des Befestigungsprofils gehalten. Die Nut des Befestigungsprofils weist hierbei eine Querschnittskontur oder Querschnittsgeometrie auf, die typischerweise etwas kleiner ist als eine hiermit korrespondierende Außen-Querschnittskontur des Dichtungsprofils in einem Ausgangszustand. Auf diese Art und Weise kann das Dichtungsprofil zumindest bereichsweise gequetscht und in jenem zumindest partiell gequetschten Zustand in der Nut gehalten werden. Die Nut kann beispielsweise eine kreissegmentartige Querschnittskontur aufweisen und das Dichtungsprofil kann beispielsweise einen annähernd kreisrunden Querschnitt aufweisen. Derartige Querschnittsgeometrien eignen sich besonders gut für eine klemmende bzw. gequetschte Anordnung des Dichtungsprofils in der Nut des Befestigungsprofils. Die Nut des Befestigungsprofils liegt von Vorteil innerhalb der Anlagefläche des in Umfangsrichtung verbreiterten Kopfabschnitts des Befestigungsprofils.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Befestigungsprofil aus einem Polypropylenwerkstoff (PP) gefertigt. Das Befestigungsprofil kann insbesondere als Spritzgussbauteil oder als Extrusionsbauteil gefertigt sein. Das Befestigungsprofil kann insbesondere faserverstärkt oder talkumverstärkt sein, sodass es auch im Dauerbetrieb eine ausreichende mechanische Festigkeit und Haltbarkeit aufweist. Das Befestigungsprofil, mithin der Bürstenträger selbst, kann ferner mit einzelnen Verstärkungsrippen oder mit strukturverstärkenden Konturen, beispielsweise mit strukturverstärkenden Stegen versehen sein, die im Befestigungsprofil bei einem möglichst geringen Gewicht eine möglichst hohe mechanische Festigkeit und Steifigkeit verleihen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Dichtungsprofil aus einem thermoplastischen Elastomerwerkstoff (TPE) gefertigt. Das Dichtungsprofil weist insbesondere vernetzte thermoplastische Elastomere auf, die beispielsweise auf Olefinbasis beruhen. Eine derartige Materialpaarung PP und TPE eignet sich insbesondere für das Anextrudieren des Dichtungsprofils an das zuvor mittels Extrusion oder Spritzguss gefertigte Befestigungsprofil, ohne dass hierfür besondere oder eigens vorzusehende Klebstoffe zu verwenden wären.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ferner eine Bürstenwalze mit einem zylindrischen Walzenkörper, an dessen Mantelfläche mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und sich jeweils in Längs- oder Axialrichtung erstreckende Aufnahmeprofile vorgesehen sind. Zumindest in einem der Aufnahmeprofile, die typischerweise als in Axialrichtung verlaufende Aufnahmevertiefungen in die Mantelfläche des Walzenkörpers eingelassen sind, ist ein zuvor beschriebener Bürstenträger angeordnet.
Die Bürstenwalze ist insbesondere motorisch in Rotation versetzbar, wobei die Drehachse der Bürstenwalze mit der Längs- oder Axialrichtung des Walzenkörpers zusammenfällt bzw. sich parallel hierzu erstreckt. Der Walzenkörper kann nach einer Weiterbildung zwischen in Umfangsrichtung benachbart ausgebildeten Aufnahmeprofilen längserstreckte Schulterabschnitte aufweisen, die radial nach außen weisend mit einer Anlagefläche versehen sind, die über einen konvexen Krümmungsabschnitt in das jeweils in Umfangsrichtung angrenzende Aufnahmeprofil übergehen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Walzenkörper mit regelmäßig bzw. äquidistant in Umfangsrichtung beabstandeten Schulterabschnitten oder hiervon gebildeten Profilköpfen versehen ist, wobei die radial nach außen weisenden Anlageflächen jene Schulterabschnitte die Mantelfläche des zylindrischen Walzenkörpers bilden. Der konvex geformte Krümmungsabschnitt von der Anlagefläche in das angrenzende und als radiale Vertiefung ausgestaltete Aufnahmeprofil erweist sich für die Anlagestellung des in Umfangsrichtung verbreiterten Kopfabschnitts des zugehörigen Befestigungsprofils als vorteilhaft. Insbesondere kann der konvexe Krümmungsabschnitt direkt mit der konkav geformten Anlagefläche des Kopfabschnitts des Bürstenträgers korrespondieren.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass das zumindest eine Dichtungsprofil einen Spalt zwischen dem konvexen Krümmungsabschnitt und der konkaven Anlagefläche abdichtet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Bürstenwalze ist ferner vorgesehen, dass der Bürstenträger unter elastischer Deformation seines zumindest einen Dichtungsprofils in Längs- oder Axialrichtung in ein jeweils korrespondierendes Aufnahmeprofil des Walzenkörpers einführbar ist. Mit Erreichen einer Endmontagestellung am Walzenkörper kann das Dichtungsprofil nach wie vor einer elastischen Deformation unterliegen und insoweit über die gesamte Längserstreckung des Dichtungsprofils eine gewisse Vorspannung erhalten oder aufweisen, sodass zum einen der Bürstenträger weitreichend spielfrei im Aufnahmeprofil des Walzenkörpers gehalten ist. Zum anderen kann durch die Vorspannung oder zumindest geringfügige elastische Deformation des Dichtungsprofils beim Einführen und im Endmontagezustand eine überaus gute Dichtung des Spaltbereichs zwischen Aufnahmeprofil und Befestigungsprofil herbeigeführt werden.

Kurzbeschreibung der Figuren

Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen des Bürstenträgers und der Bürstenwalze werden in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1: einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine mit Bürstenträgern bestückte Bürstenwalze,
Fig. 2: eine bereichsweise vergrößerte Darstellung der Fig. 1,
Fig. 3: eine ausschnittsweise weiter vergrößerte Darstellung A der Fig. 2,
Fig. 4: eine alternative Ausgestaltung in vergrößerter Darstellung B eines Bürstenträgers mit Dichtungsprofil gemäß Figur 6,
Fig. 5: einen Querschnitt durch einen Bürstenträger mit lippenartig ausgestaltetem Dichtungsprofil gemäß der Fig. 1 bis 3 und
Fig. 6: eine vollständige Darstellung des alternativen und in Fig. 4 vergrößert gezeigten Trägers.

Detaillierte Beschreibung

In Fig. 1 ist eine mit mehreren Bürstenträgern 10 bestückte Bürstenwalze 40 ausschnittsweise in einer Seitenansicht bzw. teilweise geschnitten dargestellt. Die Bürstenwalze 40 weist einen Walzenkörper 42 zylindrischer Gestalt auf. Der Walzenkörper 42 erstreckt sich entlang einer Längsrichtung oder Axialrichtung (z), die in der Darstellung gemäß Fig. 1 senkrecht zur Papierebene steht. Der Walzenkörper 42 ist in einer Kehrmaschine um eine in Fig. 1 lediglich angedeutete Drehachse 1 drehbar gelagert. Der Walzenkörper 42, mithin die gesamte Bürstenwalze 40 ist mittels eines Motors in Drehbewegung versetzbar.
An der Mantelfläche des Walzenkörpers 42 sind in Umfangsrichtung u mehrere, etwa äquidistant voneinander beabstandete Bürstenträger 10 angeordnet. Diese weisen ein sich in Längs- oder Axialrichtung erstreckendes Profil auf. Ein isoliert in Fig. 5 gezeigter Bürstenträger 10 weist typischerweise mehrere in Längsrichtung äquidistant und voneinander beabstandete Borstenbüschel 12 oder Borstenbündel auf. Die einzelnen Borsten oder Borstenbüschel 12 sind hierbei typischerweise jeweils in einer Kunststoffhülse 14 eingefasst und sind in einer an und für sich bekannten Art und Weise am längserstreckten Borstenträger 10 befestigt.
Der Borstenträger 10 ist insbesondere mit einem profilierten Befestigungsprofil 16 versehen. Das in Fig. 5 gezeigte Befestigungsprofil 16 weist an einem unteren, den Borstenbüscheln 12 abgewandten Ende einen Fußabschnitt 22 und hieran angrenzend einen links und rechts, mithin in Umfangsrichtung vom Fußabschnitt 22 vorspringenden Vorsprung 18 auf. In Radialrichtung r nach außen grenzt an den Vorsprung 18 eine sich in Umfangsrichtung u erstreckende Nut 20 an, die wiederum radial nach außen gewandt, in einen in Umfangsrichtung u verbreiterten Kopfabschnitt 24 übergeht.
Das Befestigungsprofil 16 ist in Umfangsrichtung, das heißt in der Darstellung gemäß Fig. 5 links und rechts der Hülse 14, weitreichend identisch bzw. symmetrisch ausgebildet. Das Befestigungsprofil 16 ist insbesondere in ein hiermit korrespondierend ausgestaltetes Aufnahmeprofil 46 des Walzenkörpers 42 einsetzbar. Ein unbestücktes Aufnahmeprofil 46 ist beispielsweise links in Fig. 2 dargestellt. Das Aufnahmeprofil 46 erstreckt sich von der Mantelfläche des Walzenkörpers 42 radial nach innen.
Es weist radial innenliegend einen Profiltopf 50 auf, der in Umfangsrichtung jeweils von weitgehend geradlinig ausgestalteten Seitenwänden 51 begrenzt ist. Radial nach außen an jene Seitenwände 51 grenzt eine Nut 52 an, die zur Aufnahme der in Umfangsrichtung vorstehenden Vorsprünge 18 des Befestigungsprofils 16 ausgebildet ist. Radial nach außen an jene Nut 52 grenzt ein eine Hinterschneidung bildender Schulterabschnitt 48 an. Dieser weist an seiner radial nach außen weisenden Endabschnitt eine im Wesentlichen eben ausgestaltete Anlagefläche 58 auf, die über einen konvex geformten Krümmungsabschnitt 56 in eine Seitenwange 57 übergeht, welche Seitenwange in der in Fig. 2 gezeigten Montagestellung in die Nut 20 des Befestigungsprofils 16 eingreift.
Die Darstellungen gemäß der Fig. 1 bis 6 zeigen jeweils nur eine Stirnseite bzw. einen Querschnitt von Bürstenträger 10 und/oder Walzenkörper 52. Es versteht sich von selbst, dass sich die ineinandergreifenden Aufnahmeprofile 46 des Walzenkörpers 42 und die Befestigungsprofile 16 des Bürstenträgers 10 kontinuierlich in Längsrichtung erstrecken, sodass der Bürstenträger 10 über seine gesamte Längserstreckung mittels seines Befestigungsprofils 16 am Aufnahmeprofil 46 gehalten ist. Die Aufnahmeprofile 46 sind mithin durch Zwischenräume zwischen radial nach außen ragenden Profilelementen 44 des Walzenkörpers 42 gebildet.
Über den wechselseitigen Eingriff von Vorsprüngen 18 und hiermit korrespondierenden Nuten 52 als auch über die Abstützung in Umfangsrichtung zwischen den Fußabschnitten 22 des Befestigungsprofils 16 und den Seitenwänden 51 des Profiltopfs 50 können die Bürstenträger verliersicher an der im Betrieb rotierenden Bürstenwalze 40 befestigt werden. Für eine Endmontage sind die Bürstenträger mittels gesonderter Befestigungsmittel axial am Walzenkörper 42 gesichert.
Die Bürstenträger 10 sind typischerweise als Kunststoff-Extrusionskörper gefertigt. Diese, als auch die Profilelemente 44, bzw. die dazwischen befindlichen Aufnahmeprofile 46 können gewissen Fertigungstoleranzen unterliegen. Des Weiteren ist im Betrieb der Bürstenwalze 40 nicht auszuschließen, dass die Bürstenträger 10 und/oder die Aufnahmeprofile 46 gewissen Beschädigungen oder Verformungen unterliegen.
Um einen reibungslosen Austausch der Bürstenträger 10 am Walzenkörper 42 zu ermöglichen, ist es erforderlich, gewisse Spaltmaße zwischen den miteinander korrespondierenden Profilen, nämlich Aufnahmeprofilen 46 und Befestigungsprofilen 16 einzuhalten. Dies führt jedoch dazu, dass die Bürstenträger 10 in ihrer Endmontagestellung am Walzenkörper 42 einem gewissen Spiel unterliegen. Insbesondere können Staub, Schmutzpartikel und/oder Feuchtigkeit in den verbleibenden Spalt zwischen Aufnahmeprofil 46 und Befestigungsprofil 16 eindringen.
Um dies zu vermeiden als auch um eine möglichst spielfreie Anordnung der Bürstenträger 10 am Walzenkörper 42 bereitzustellen, weist der Bürstenträger 10 im Bereich seines Befestigungsprofils 16 zwei Dichtungsprofile 30; 130 auf. In der in den Fig. 2, 3 und 5 dargestellten ersten Ausführungsform sind die Dichtungsprofile 30 an beiden in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten des längserstreckten Befestigungsprofils 16 angeordnet. Sie sind insbesondere im Bereich des radial außerhalb der Mantelfläche, mithin radial außerhalb der Anlagefläche 58 der Profilelemente 44 des Walzenkörpers 42 angeordnet; bzw. sie kommen radial außen an jener Anlagefläche 58 zu liegen, wenn das Befestigungsprofil 16 bestimmungsgemäß mit dem zugehörigen Aufnahmeprofil 46 in Eingriff steht.
In beiden hier dargestellten Ausgestaltungen des Dichtungsprofils 30, 130 weist das Dichtungsprofil 30, 130 im Vergleich zum Material des Befestigungsprofils 16, 116 eine höhere Elastizität auf. Es ist dementsprechend vergleichsweise leicht oder mit geringerem Widerstand deformierbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Befestigungsprofil 16 erst unter einer elastischen Deformation des Dichtungsprofils 30, 130 bestimmungsgemäß in Axialrichtung in das hiermit korrespondierende Aufnahmeprofil 46 einführbar ist. Mit Erreichen eines Endmontagezustands bleibt das Dichtungsprofil 30, 130 demgemäß unter Vorspannung, sodass es einen verbleibenden Spalt zwischen Aufnahmeprofil 46 und Befestigungsprofil 16 wirksam abdichtet.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 ist das Dichtungsprofil 30 nach Art einer seitlich an das Befestigungsprofil 16 angespritzten oder anextrudierten Dichtlippe ausgestaltet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Dichtungsprofil 30 an das Befestigungsprofil 16 angeklebt oder anderweitig, beispielsweise formschlüssig hieran befestigt ist. Das Dichtungsprofil 30 weist ein freies Ende, mithin ein flexibel deformierbares Querschnittsende 32 auf, welches in Umfangsrichtung u von der Außenkontur des Befestigungsprofils 16 des Bürstenträgers 10 absteht. Jenes freie Querschnittsende 32 verjüngt zudem zu seinem Ende hin, sodass insbesondere dessen Endbereich besonders leicht deformierbar ist.
In der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 ist ferner vorgesehen, dass das Dichtungsprofil 30 eine radial nach innen weisende Anlagefläche 34 aufweist, die in Verlängerung und nahezu flächenbündig in eine radial nach innen bzw. in Umfangsrichtung nach außen ausgerichtete konvex geformte Anlagefläche 26 des Kopfabschnitts 24 übergeht. In Fig. 3 ist insbesondere gezeigt, dass sich der Bürstenträger 10 im Bereich des Kopfabschnitts 24 zumindest in Radialrichtung ausschließlich über das Dichtungsprofil 30 an der Anlagefläche 58 des Profilelements 44 abstützt. Ein verbleibender Spalt zwischen den miteinander korrespondierend konkav und konvex geformten Krümmungsabschnitten 56 bzw. Anlagefläche 26, wird auf diese Art und Weise nach außen hin vollständig verschlossen. Das Dichtungsprofil 30, 130 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Längserstreckung des Bürstenträgers 10, bzw. seines Befestigungsprofils 16.
Dadurch, dass das Dichtungsprofil 30, 130 im Vergleich zum Material des Aufnahmeprofils 16, 116 aus einem vergleichsweise weichem und flexiblem Material gefertigt ist, kann das Dichtungsprofil 30, 130 auch eine akustisch dämpfende Funktion erfüllen. Des Weiteren kann es minimale Bewegungen des Bürstenträgers 10 in Umfangsrichtung oder Radialrichtung, die aufgrund des unweigerlich einzuhaltenden Spaltmaßes zwischen Aufnahmeprofil 46 und Befestigungsprofil 16, 116 entstehen können, etwas dämpfen.
Die Alternative und in den Fig. 4 und 6 gezeigte Ausgestaltung eines Bürstenträgers 100 ist ganz ähnlich wie der Bürstenträger 10 und dessen Befestigungsprofil 16 aufgebaut. Es werden insoweit für weitreichend identisch ausgestaltete und eine ähnliche oder identische Wirkung entfaltende Komponenten des Bürstenträgers 100 identische Bezugszeichen wie für den Bürstenträger 10 verwendet, sodass sich eine weitere Erläuterung hier erübrigt.
Die geometrische Kontur des Bürstenträgers 100, insbesondere seines Befestigungsprofils 116, weicht vom Befestigungsprofil 16 des Bürstengträgers 10 in der im Detail in Fig. 4 gezeigten Art und Weise geringfügig ab. Das Dichtungsprofil 130 weist einen quasi kreisrunden Querschnitt auf und ist in einer hierzu korrespondierend kreissegmentartigen Nut 128 klemmend gehalten. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass der Außenquerschnitt eines in einem Relaxations- oder Ausgangszustand befindlichen Dichtungsprofils 130 geringfügig größer ist als der Innenquerschnitt oder der Innendurchmesser der hierzu korrespondierend ausgestalteten Nut 128.
Auf diese Art und Weise kann das Dichtungsprofil 130 in der Nut 128 gequetscht oder geklemmt und damit form- und/oder kraftschlüssig in dieser gehalten werden, ohne dass hierfür Klebstoffe oder anderweitige chemische Verbindungsmittel erforderlich wären. Das Dichtungsprofil 130 ist in dieser Ausgestaltung in die konkav gekrümmte Anlagefläche 126 des Kopfabschnitts 124 des Befestigungsprofil 116 integriert. Das Dichtungsprofil 130 weist auch hier eine, bezogen auf die Geometrie des Walzenkörpers 42 radial nach innen ragende Anlagefläche 134 auf, die radial nach innen von der konkav gekrümmten Anlagefläche 126 hervorsteht. Insbesondere ist die Anlagefläche 134 des Dichtungsprofils 130 bzw. der vom Dichtungsprofil 130 gebildete und radial nach innen ragende Wulst seitlich, das heißt in Umfangsrichtung u von Flächenabschnitten 126a, 126b der Anlagefläche 126 eingefasst. Der Kopfabschnitt 124 erstreckt sich in Endmontagestellung am Walzenkörper 42 in Umfangsrichtung u bis in einen Überdeckungsbereich mit der radial nach außen ragenden Anlagefläche 58 der Befestigungselemente 44. Insbesondere stützt sich die konkav gekrümmte Anlagefläche 126 an dem hierzu korrespondierend ausgestalteten Schulterabschnitt 48 des Profilelements 44 in Umfangsrichtung als auch in Radialrichtung ab.
Das Dichtungsprofil 130 kann insbesondere bei Vorsehen einer klemmenden Halterung in der Nut 128 problemlos bei Bedarf ausgetauscht werden. Es ist insoweit von Vorteil lösbar am Befestigungsprofil 116 angeordnet.

Bezugszeichenliste

1: Drehachse
10: Bürstenträger
12: Borstenbüschel
14: Hülse
16: Befestigungsprofil
18: Vorsprung
20: Nut
22: Fußabschnitt
24: Kopfabschnitt
26: Anlagefläche
30: Dichtungsprofil
32: Freies Ende
34: Anlagefläche
40: Bürstenwalze
42: Walzenkörper
44: Profilelement
46: Aufnahmeprofil
48: Schulterabschnitt
50: Profiltopf
51: Seitenwand
52: Nut
56: Krümmungsabschnitt
57: Seitenwange
58: Anlagefläche
100: Bürstenträger
116: Befestigungsprofil
124: Kopfabschnitt
126: Anlagefläche
126a: Flächenabschnitt
126b: Flächenabschnitt
128: Nut
130: Dichtungsprofil
134: Anlagefläche

Claims

Bürstenträger zur Anordnung an einem mit Aufnahmeprofilen (46) versehenen Walzenkörper (42) einer Bürstenwalze (40), wobei der Bürstenträger ein mit den Aufnahmeprofilen (46) korrespondierendes längserstrecktes Befestigungsprofil (16; 116) mit zumindest einem flexiblen Dichtungsprofil (30; 130) aufweist, wobei das Dichtungsprofil (30; 130) und das Befestigungsprofil (16; 116) aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind und das Dichtungsprofil (30; 130) eine höhere Elastizität als das Befestigungsprofil (16; 116) aufweist.
Bürstenträger nach Anspruch 1, wobei das Dichtungsprofil (30; 130) an einem in Umfangs- oder Querrichtung (u) verbreiterten Kopfabschnitt (24; 124) des Befestigungsprofils (16; 116) angeordnet ist.
Bürstenträger nach Anspruch 2, wobei das Dichtungsprofil (30; 130) bezogen auf eine Montagestellung am Walzenkörper (42) an, in oder in Verlängerung einer radial nach innen weisenden Anlagefläche (26; 126) des Kopfabschnitts (24; 124) angeordnet ist.
Bürstenträger nach Anspruch 3, wobei die Anlagefläche (26; 126) konkav geformt ist.
Bürstenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsprofil (30) in Umfangs- oder Querrichtung (u) vom Kopfabschnitt (24) hervorsteht.
Bürstenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsprofil (30; 130) ein freies und flexibel deformierbares Querschnittsende (32) aufweist.
Bürstenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsprofil (30; 130) stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig mit dem Befestigungsprofil (16; 116) verbunden ist.
Bürstenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsprofil (30) an das Befestigungsprofil (16; 116) anextrudiert ist.
Bürstenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsprofil (30; 130) auswechselbar mit dem Befestigungsprofil (26; 116) verbunden ist.
Bürstenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtungsprofil (130) klemmend in einer Nut (128) des Befestigungsprofils (116) gehalten ist.
Bürstenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsprofil (16; 116) aus einem Polypropylen-Werkstoff und das Dichtungsprofil (30; 130) aus einem thermoplastischen Elastomer-Werkstoff gefertigt ist.
Bürstenwalze mit einem zylindrischen Walzenkörper (42), an dessen Mantelfläche mehrere in Umfangsrichtung (u) voneinander beabstandete und sich jeweils in Längs- oder Axialrichtung (z) erstreckende Aufnahmeprofile (46) vorgesehen sind und wobei in zumindest einem der Aufnahmeprofile (46) ein Bürstenträger (10; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.
Bürstenwalze nach Anspruch 12, wobei das Befestigungsprofil (16; 116) des Bürstenträgers (10; 100) unter elastischer Deformation des zumindest einen Dichtungsprofils (30; 130) in Längs- oder Axialrichtung (z) in das korrespondierenden Aufnahmeprofil (46) des Walzenkörpers (42) einführbar ist.
Bürstenwalze nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Walzenkörper (42) zwischen in Umfangsrichtung (u) benachbart ausgebildeten Aufnahmeprofilen (46) einen längserstreckten Schulterabschnitt (48) mit einer radial nach außen weisenden Anlagefläche (58) aufweist, die über einen konvexen Krümmungsabschnitt (56) in das angrenzende Aufnahmeprofil (46) übergeht.