WO1996003900A1 - Motorgetriebene bürste - Google Patents

Motorgetriebene bürste Download PDF

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WO1996003900A1
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Ömür SCHIFFMACHER
Julian Pfaundler
Ottmar Seel
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Robert Bosch Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/02—Brushes with driven brush bodies or carriers power-driven carriers

Definitions

  • the present innovation relates to a motor-driven brush for cleaning purposes, in particular for cleaning motor vehicle rims.
  • brushes are offered for cleaning smaller areas, all of which have no motor drive.
  • Known large-scale devices such as carpet cleaners having rotating flat brushes, are not suitable for working on small, and in particular not for cleaning angled surfaces or wet surfaces, since the rotating brushes throw off the liquid.
  • the present innovation has therefore set itself the task of creating a motor-driven brush which can be used in manual operation, which is suitable for working in particular on small and angled surfaces and in which the spinning off of liquid, cleaning agent or dirt is not observed or is greatly reduced.
  • a particularly important use of the present innovation is the cleaning of motor vehicle rims, which are often designed as filigree aluminum rims and are essentially inaccessible to rotating brushes in car washes.
  • the motor is preferably powered by a battery and thus independently of a power source.
  • the brush advantageously has a round head on the end face.
  • the bristle length is approximately one centimeter
  • the brush holder diameter is also approximately one centimeter, so that the overall diameter of the brush is approximately 3 centimeters.
  • the total length of the brush should be about seven centimeters.
  • a very simple motor drive for the brush consists for the present purpose of a crank pin, which is moved by the electric motor on a circular path and which engages in a fork connected to the shaft driving the brush, so that the fork reciprocates and so the brush drives reversing by the angle predetermined by the mechanics with the frequency of the crank pin rotation.
  • crank pin may be necessary to provide a reduction or transmission gear between the crank pin and the motor shaft, which in the simplest case is a spur gear reversal and the crank pin is eccentrically attached to the driven spur gear.
  • FIG. 1 shows a section through the device and FIG. 2 shows a brush variant.
  • REPLACEMENT LEAF Figure 1 shows a housing 6, in which a preferably battery-powered electric motor 4 is located.
  • This motor 4 drives a crank pin 10 directly or via a spur gear with first gear 8 and second gear 9, crank pin 10 rotating eccentrically.
  • the crank pin 10 engages in a fork 11 and swings it back and forth.
  • the fork 11 is arranged on a shaft 5 which is guided in the housing 6 in bearings 12, 13, so that the shaft reverses in the degree of fork deflection by the oscillating fork.
  • the shaft 5 is releasably connectable to a brush holder 1, e.g. B. by a clamp or a mechanical fuse 14 in a receptacle 3 of the brush holder 1.
  • the brush holder 1 is provided with bristles 2 which surround the carrier on all sides or in some areas ( Figure 2).
  • the brush is designed as a round head 7.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the brush, in which the bristles 2 do not encompass the entire brush holder 1.
  • This variant is advantageous when gaps are to be cleaned, in particular those of motor vehicle rims, which often have ribs converging in a V-shape and the bottom of which is difficult or impossible to reach with a full brush.
  • the reversing vibratory drive according to the invention does not distribute cleaning agents significantly beyond the surface to be treated, there is also a desirable saving in chemicals when used.
  • the reversing rotary stroke is determined in such a way that when the brush holder 1 is pressed onto a surface to be cleaned, the bristles 2 perform a particularly smooth working movement with their free bristle end relative to the surface to be cleaned.
  • the diameter, the length and the material of the bristles 2 are determined so that the
  • bristles 2 Despite bending when the brush holder 1 is pressed on, bristles 2 transmit this working movement to the surface to be worked by bending back and forth.
  • the pressure forces when working with the brush must be adapted to the behavior of the bristles 2 or the brush holder 1 within certain limits.
  • a turning stroke from turning point to turning point of the brush holder 1 of 0.5 to 2 cm, measured at the ends of the bristles, with a bristle length of about 1 cm and a diameter of the brush holder of about 1 cm is also advantageous.
  • the bristles of the brush holder are approximately 0.5 cm long, the brush holder itself having a diameter of approximately 2 cm and having a swivel stroke of approximately 0.5 cm, and the swivel stroke not being less than Should be 0.2 cm.
  • the maximum speed of the gear 9 carrying the crank pin 10 is not significantly above 500
  • the rotational stroke of the brush holder or the driven shaft and the speed of the motor can also be adjusted in a variable manner.
  • An advantageous embodiment of a brush holder has a sponge-like absorbent textile or foam jacket which is slightly thinner than the length of the bristles and which is penetrated by the bristles on narrow openings arranged in a matrix, so that the bristle tips overlap stick out the foam jacket.
  • the bristle shaft is supported in the center, tightly enclosed by the openings in the jacket. Thereby possible vibrations of the
  • the bristles are damped when they spring back from their bending position during the working stroke to their extended position, the bristle tips detaching from the workpiece.
  • the jacket prevents cleaning liquid and the like from splashing away. The loss of fluid is also particularly low because the foam jacket as
  • Liquid depot is used.
  • the brush holder is axially longitudinally movable, in particular resiliently arranged, so that hard axial impacts on the workpiece are avoided during cleaning work.
  • the reversing movement of the brush holder is also superimposed with an axial oscillation, the reversing and
  • Axial vibrations have different frequencies, so that dirt particles are attacked by the bristles from all sides.
  • a differently designed, reversibly driven means can also be used to drive the brush holder.

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  • Brushes (AREA)

Abstract

Eine motorgetriebene Bürste, insbesondere zum Reinigen von Kfz-Felgen, mit einem Bürstenträger (1) mit an diesem angeordneten Borsten (2), ist für ein besonders schonendes Reinigen und dabei die Umgebung des zu reinigenden Gegenstandes vor Verschmutzung bewahrendes Arbeiten, z.B. Bespritzen mit Reinigungsmittel bzw. Flüssigkeit ausgelegt, indem der Bürstenträger (1) an seinem von Borsten (2) freien Ende eine Aufnahme (3) aufweist, die auf eine von einem Elektromotor (4) reversierend angetriebene Welle (5) aufsteckbar ist und wobei das den Motor (4) umgebende Gehäuse (6) als Handgriff ausgebildet ist.

Description

Motorgetriebeπe Bürste
Die vorliegende Neuerung betrifft eine motorgetriebene Bürste zu Reinigungszwecken, insbesondere zum Reinigen von Kraftfahrzeugfelgen.
Im Haushalt und für den vorgenannten besonderen Zweck werden Bürsten zum Reinigen von kleineren Flächen angeboten, die sämtliche keinen motorischen Antrieb besitzen. Bekannte Großgeräte, wie rotierende Flachbürsten aufweisende Teppichreiniger, eignen sich nicht zur Beararbeitung von kleinen und insbesondere nicht zum Reinigen von verwinkelten Flächen oder von nassen Flächen, da die rotierenden Bürsten die Flüssigkeit abschleudern.
Die vorliegende Neuerung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine motorgetriebene Bürste zu schaffen, die im Handbetrieb eingesetzt werden kann, die geeignet ist, insbesondere kleine und verwinkelte Oberflächen zu bearbeiten und bei der ein Abschleudern von Flüssigkeit, Reinigungsmittel oder Schmutz nicht beobachtet wird bzw. stark reduziert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer motorgetriebenen Bürste bei der neuerungsgemäß durch einen Bürstenträger mit an diesem angeordneten Borsten , wobei der Bürstenträger an seinem von Borsten freien Ende eine Aufnahme aufweist, die auf eine von einem Eletromotor reversierend angetriebene Welle aufsteckbar ist und wobei das den Motor umgebende Gehäuse als Handgriff ausgebildet ist.
Kleinere und verwinkelte Flächen lassen sich mit einer derartigen Bürste gut reinigen, wobei von besonderem Vorteil ist, daß die Reversion der Bürstenwelle ein Spritzen von Flüssigkeiten oder Reinigungsmittel verhindert, da die seitliche Auslenkung der Borsten nur sehr gering zu sein braucht, um eine effektive Reinigung zu bewirken. Zum anderen wird durch die Borsten eine radiale Einflußnahme auf die zu reinigende Fläche bewirkt, so daß die Reinigungsflüssigkeit von den Borsten wieder aufgenommen wird. Vorteilhaft ist eine solche Bürste daher als Toilettenbürste einsetzbar, bei welcher durch die axial bewegten Borsten ein Hochspritzen von Flüssigkeit zu hygienisch sehr unerwünschten Verunreinigungen des oberen Toilettensitzbereiches führt, was bei Einsatz der neuerungsgemäß reversierenden Bürste unterbleibt.
Ein besonders wesentlicher Einsatz der vorliegenden Neuerung ist das Reinigen von Kraftfahrzeugfelgen, die oftmals als Aluminiumfelgen filigran gestaltet und für rotierende Bürsten von Waschanlagen im wesentlichen nicht zugänglich sind.
Vorzugsweise ist der Motor von einer Batterie und damit unabhängig von einer Stromquelle gespeist. Um auch eine Reinigungswirkung in Richtung der Bürstenträgerachse zu erzielen, weist die Bürste vorteilhaft stirnseitig einen Rundkopf auf.
Zur Reinigung von Kraftfahrzeugfelgen hat sich eine Dimensionierung der Bürste besonders bewährt, bei welcher die Borstenlänge etwa einen Zentimeter beträgt, bei einem Durchmesser des Bürstenträgers von ebenfalls etwa einem Zentimeter, so daß der Gesamtdurchmesser der Bürste etwa 3 Zentimeter beträgt. Die Gesamtlänge der Bürste sollte hierbei etwa sieben Zentimeter sein.
Ein sehr einfacher motorischer Antrieb für die Bürste besteht für den vorliegenden Zweck aus einem Kurbelstift, der vom Elektromotor auf einer Kreisbahn bewegt wird und der in eine mit der die Bürste treibenden Welle verbundene Gabel eingreift, so daß die Gabel eine Hin- und Herbewegung ausführt und so die Bürste reversierend um den durch die Mechanik vorgegebenen Winkel mit der Frequenz der Kurbelstiftrotation antreibt.
Je nach verwendetem Motor kann es erforderlich sein, zwischen dem Kurbeistift und der Motorwelle ein Unter- oder Übersetzungsgetriebe vorzusehen, das im einfachsten Fallle ein Stirnradwendegetriegbe ist und wobei der Kurbelstift exzentrisch am abgetriebenen Stirnrad befestigt ist.
Anhand der beiliegenden Figur wird die vorliegende Neuerung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen Figur 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung und Figur 2 eine Bürstenvariante.
ERSATZBLATT Figur 1 zeigt ein Gehäuse 6, in dem sich ein vorzugsweise batteriegespeister Elektromotor 4 befindet. Dieser Motor 4 treibt einen Kurbelstift 10 direkt oder über ein Stirnradgetriebe mit erstem Zahnrad 8 und zweitem Zahnrad 9 an, wobei der Kurbelstift 10 exzentrisch umläuft. Der Kurbelstift 10 greift in eine Gabel 11 und schwenkt diese hin und her.
Die Gabel 11 ist an einer Welle 5 angeordnet, die im Gehäuse 6 in Lagern 12, 13 geführt ist, so daß die Welle durch die schwingende Gabel im Maß der Gabelauslenkung reversiert.
Die Welle 5 ist mit einem Bürstenträger 1 lösbar verbindbar, z. B. durch einen Klemmverschluß oder eine mechanische Sicherung 14 in einer Aufnahme 3 des Bürstenträgers 1. Der Bürstenträger 1 ist mit Borsten 2 versehen, die den Träger allseitig oder bereichsweise (Figur 2) umgeben.
Stirnseitig ist die Bürste als Rundkopf 7 ausgebildet.
Figur 2 zeigt eine Ausgestaltung der Bürste, bei welcher die Borsten 2 nicht den gesamten Bürstenträger 1 umfassen. Diese Variante ist dann vorteilhaft, wenn Spalten gereinigt werden sollen, wie insobesondere solche von Kfz-Felgen, die oftmals V-förmig zusammenlaufende Rippen aufweisen und deren Grund mit einer Vollbürste nicht oder nur schwer zu erreichen ist.
Da der neuerungsgemäße reversierende Schwingantrieb Reinigungsmittel nicht wesentlich über die zu behandelnde Fläche hinaus verteilt, ergibt sich bei Anwendung auch eine wünschenswerte Einsparung an Chemikalien.
ERSATZBUTT Für die erfindungsgemäße, motorgetriebene Bürste gemäß den Figuren 1 und 2 wird der reversierende Dreh-Hub so bestimmt, daß die Borsten 2 beim Andrücken des Bürstenträgers 1 an eine zu reinigende Fläche mit ihrem freien Borstenende gegenüber der zu reinigenden Fläche eine insbesondere gleitende Arbeitsbewegung ausführen. Der Durchmesser, die Länge sowie das Material der Borsten 2 sind so bestimmt, daß die
Borsten 2 trotz Verbiegens beim Andrücken des Bürstenträgers 1 diese Arbeitsbewegung über ein Hin- und Herverbiegen hinaus auf die zu be¬ arbeitende Fläche übertragen. In gewissen Grenzen müssen die Andruck- kräfte beim Arbeiten mit der Bürste dem Verhalten der Borsten 2 bzw. des Bürstenträgers 1 angepaßt werden.
Vorteilhaft ist ein Drehhub von Umkehrpunkt zu Umkehrpunkt des Bür¬ stenträgers 1 von 0,5 bis 2 cm, gemessen an den Enden der Borsten, bei einer Borstenlänge von etwa 1 cm und einem Durchmesser des Bürsten- trägers von etwa ebenfalls 1 cm. Bei einem besonders vorteilhaften Aus¬ führungsbeispiel der Erfindung sind die Borsten des Bürstenträgers ca. 0,5 cm lang, wobei der Bürstenträger selbst einen Durchmesser von etwa 2 cm hat und einen Schwenkhub von etwa 0,5 cm ausführt und wobei der Schwenkhub nicht kleiner als 0,2 cm sein soll. Die Höchstdrehzahl des den Kurbelstift 10 tragenden Zahnrades 9 liegt nicht wesentlich über 500
Umdrehungen pro Minute hinaus.
Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der motorgetriebenen Bürste sind der Drehhub des Bürstenträgers bzw. der angetriebenen Welle und die Drehzahl des Motors veränderlich einstellbar ebenfalls regelbar.
Für die motorgetriebene Bürste sind mehrere auswechselbare Bürstenträ¬ ger vorgesehen, die sich hinsichtlich der Länge und Steifigkeit der Borsten
ERSATZBLATT sowie des Durchmessers und der Länge des die Borsten tragenden Berei¬ ches des Bürstenträgers voneinander unterscheiden.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines Bürstenträgers weist einen schwammartig saugfähigen Textil- oder Schaumstoff-Mantel auf, der ge¬ ringfügig dünner ist als die Länge der Borsten, und der an matrixartig an¬ geordneten, engen Durchbrechungen von den Borsten durchtreten wird, so daß die Borstenspitzen über den Schaumstoffmantel hinausstehen. Der Borstenschaft wird mittig, eng umschlossen von den Durchbrechun- gen des Mantels gestützt. Dadurch werden mögliche Schwingungen der
Borsten gedämpft, wenn diese aus ihrer Biegeposition beim Arbeitshub federnd in ihre gestreckte Lage zurückschnellen, wobei sich die Borsten¬ spitzen vom Werkstück lösen. Durch den Mantel wird ein Wegspritzen von Reinigungsflüssigkeit und dergleichen verhindert. Der Flüssigkeitsverlust ist auch deswegen besonders gering, weil der Schaumstoff-Mantel als
Flüssigkeitsdepot dient .
Bei einem weiteren, nichtdargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Bürstenträger axial längs beweglich, insbesondere federnd ange- ordnet, so daß bei Reinigungsarbeiten harte axiale Stöße auf das Werk¬ stück vermieden werden.
Bei einem weiteren, nichtdargestellten Ausführungsbeipiel wird die Rever- sierbewegung des Bürstenträgers noch mit einer Axialschwingung überla- gert, wobei zum Erzielen einer optimalen Reinigung die Reversier- und
Axialschwingungen unterschiedliche Frequenz haben, so daß Schmutz¬ partikel durch die Borsten von allen Seiten angegriffen werden.
Anstelle einer Welle kann zum Antrieb des Bürstenträgers auch ein an- ders gestaltetes reversierend angetriebenes Mittel verwendet werden.
ERSATZBLATT Bezugszeichenliste
1 Bürstenträger
2 Borsten
3 Aufnahme
4 Elektromotor
5 Welle
6 Gehäuse
7 Rundkopf
8 erstes Zahnrad
9 zweites Zahnrad
10 Kurbelstift
11 Gabel
12, 13 Lager
14 Sicherung
ERSATZBLATT

Claims

Ansprüche
1. Motorgetriebene Bürste, insbesondere zum Reinigen von Kfz-Felgen, gekennzeichnet durch einen Bürstenträger (1) mit an diesem angeordneten Borsten (2), wobei der Bürstenträger (1) an seinem von Borsten (2) freien Ende eine Aufnahme (3) aufweist, die auf eine von einem Elektromotor (4) reversierend angetriebene Welle (5) aufsteckbar ist und wobei das den Motor (4) umgebende Gehäuse (6) als Handgriff ausgebildet ist.
2. Bürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (4) von einer Batterie gespeist ist.
3. Bürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (2) am vorderen Ende des Trägers (1) einen Rundkopf (7) bilden.
4. Bürste nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten (2) eine Länge von etwa einem Zentimeter aufweisen, bei einem Durchmesser des Bürstenträgers (1) von etwa ebenfalls einem Zentimeter.
5. Bürste nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Bürstenlänge von etwa sieben Zentimetern.
6. Bürste nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Bürste gebildet ist durch einen
" Kurbelstift (10), der in eine mit der Welle (5) verbundene Gabel (1) eingreift.
7. Bürste nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelstift (10) exzentrisch an einem ersten Zahnrad angeordnet ist, der von einem mit der Motorwelle (12) verbundenen zweiten Zahnrad (8) angetrieben ist.
ERSATZBLATT
8. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der reversierende Drehhub von Umkehrpunkt zu Umkehr¬ punkt, gemessen an den Borstenenden, im wesentlichen der Länge der Borsten (2) des Bürstenträgers (1) entspricht.
9. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Drehhub einstellbar ist.
10. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß mehrere austauschbare Bürstenträger (1) mit unterschiedli- eher Länge, Durchmesser und Steifigkeit der Borsten (2) austauschbar auf die Welle (5) aufsteckbar sind.
11. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Bürstenträger (1) einen Mantel aus saugfähigem, schwammartig verfor barem Material trägt, der von den Borsten (2) durchsetzt wird, wobei dieSpitzen der Borsten (2) über den Mantel hinausragen.
12. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Bürstenträger (1) längs zur Welle (5), insbesondere fe¬ derelastisch, axial verschieblich gelagert ist.
ERSATZBLÄΓT
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