WO2005041712A1 - Waschbürste - Google Patents

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WO2005041712A1
WO2005041712A1 PCT/EP2004/011892 EP2004011892W WO2005041712A1 WO 2005041712 A1 WO2005041712 A1 WO 2005041712A1 EP 2004011892 W EP2004011892 W EP 2004011892W WO 2005041712 A1 WO2005041712 A1 WO 2005041712A1
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WO
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washing brush
gear
brush according
washing
support plate
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/011892
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg SCHMID
Original Assignee
Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg filed Critical Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg
Priority to EP04790699.5A priority Critical patent/EP1677646B8/de
Publication of WO2005041712A1 publication Critical patent/WO2005041712A1/de
Priority to US11/412,233 priority patent/US20060242774A1/en

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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
    • A46B13/04—Brushes with driven brush bodies or carriers power-driven carriers with reservoir or other means for supplying substances
    • A46B13/06—Brushes with driven brush bodies or carriers power-driven carriers with reservoir or other means for supplying substances with brush driven by the supplied medium
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/008—Disc-shaped brush bodies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/30—Brushes for cleaning or polishing
    • A46B2200/3046—Brushes for cleaning cars or parts thereof

Definitions

  • the invention relates to a washing brush for cleaning objects, with a rotatably mounted brush head which can be driven via a gear by a drive wheel which can be pressurized with cleaning liquid under pressure.
  • Such a washing brush is known from US-A-4,461,052. It is used to clean an object, in particular a motor vehicle. With their help, a cleaning liquid, preferably water, to which a chemical can be added to increase the cleaning effect, can be applied to the surface to be cleaned, and at the same time the surface can be wiped mechanically by means of the rotatable brush head.
  • the washing brush is used as an accessory for high-pressure cleaning devices, with the help of which the cleaning liquid can be pressurized. The cleaning fluid under pressure is fed to the washing brush and directed onto the drive wheel so that it is set in rotation, whereby the rotary movement can be transmitted to the brush head via the gear.
  • the cited document US-A-4 461 052 describes a washing brush in which a planetary gear is used with a sun gear driven by the drive wheel, a rotatable internal gear connected to the brush head and at least one planet gear meshing with the sun gear and the internal gear ,
  • the planetary gear allows a reduction in the speed of the turbine wheel, so that the speed of the Brush head is less than the speed of the drive wheel set in rotation by the pressurized cleaning fluid.
  • the rotating brush head can be provided with a high torque so that the user can press the washing brush against the surface to be cleaned without the risk of the rotary movement of the brush head being interrupted.
  • the object of the present invention is to develop a washing brush of the type mentioned at the outset in such a way that a higher torque can be provided to the brush head at a low speed.
  • the gear comprises two coaxially aligned, internally toothed ring gears, one of the ring gears being rotatably mounted and the other ring gear being stationary, and at least one in operative connection with the anti-friction wheel , externally toothed coupling element combs simultaneously with both ring gears and the two ring gears have a different number of teeth.
  • a gear is used in the washing brush, which has two internally toothed ring gears, on which the at least one coupling element rolls simultaneously.
  • a first ring gear is arranged in a stationary manner, and a second ring gear is rotatably mounted coaxially to form the first ring gear.
  • the two ring gears differ in the number of their teeth. Since the at least one coupling element meshes with both ring gears at the same time, one occurs due to the difference in the number of teeth Rotation of the coupling element to a relative movement of the two ring gears.
  • the rotatable ring gear thus executes a rotary movement which can be transmitted to the brush head. It has been shown that large reductions can be achieved thereby, while a high torque can be transmitted to the brush head.
  • the operative connection between the drive wheel and the coupling element can be designed in a variety of ways.
  • the coupling element can be designed as a gearwheel which is held on the drive wheel in a rotationally fixed manner.
  • the coupling element is operatively connected to the drive wheel via an intermediate gear.
  • the at least one coupling element is designed as a planet gear that meshes with a sun gear driven by the drive gear and with the two ring gears.
  • a first reduction is achieved by using the planetary gear with a sun gear and at least one planet gear, and a further reduction is achieved by using the two ring gears, which differ in the number of teeth.
  • Planetary gears with a fixed and a rotatable ring gear are known to the person skilled in the art as so-called tungsten gears, for example from the published patent application DE 195 25 831 AI. It has been shown that a washing brush with such a Wolfrom gear enables a particularly effective cleaning of objects, a user being able to press the washing brush against the surface to be cleaned without the risk of the rotary movement of the brush head being interrupted. At the same time, the Wolfrom gear can be used to ensure that the brush head only rotates at low speed. This has proven to be advantageous in order to achieve thorough cleaning of the object, for example a motor vehicle. Due to the achievable low speed, it is also avoided that cleaning fluid is sprayed away from the side of the brush head.
  • the drive wheel is rotated in that it is acted upon by pressurized cleaning fluid.
  • the drive wheel is designed as a turbine wheel.
  • the turbine wheel is connected in one piece to the sun wheel.
  • the turbine wheel has a rotatably mounted turbine wheel disk which carries the sun wheel in alignment with the axis of rotation of the turbine wheel disk and on whose side facing away from the sun wheel turbine blades are held. The latter are preferably connected in one piece to the turbine wheel disc.
  • the transmission has at least two coupling elements in the form of two diametrically opposed planet gears.
  • the fixed ring gear is held on a support plate and the rotatable ring gear is held on a cover plate, the two ring gears and the support plate and the cover plate defining a gear space which receives the at least one coupling element.
  • the fixed ring gear is preferably connected in one piece to the support plate.
  • the fixed ring gear can, in combination with the support plate, form a trough-shaped receptacle into which the at least one coupling element can be inserted.
  • the rotatable ring gear is integrally connected to the cover plate.
  • the rotatable ring gear can form a gear cover which engages over the at least one coupling element.
  • the drive wheel is designed as a turbine wheel with a turbine wheel disk.
  • the latter is aligned parallel to the support plate and carries the turbine blades on its side facing away from the support plate.
  • the turbine wheel disc is in sliding contact with the support plate, it being particularly advantageous if the turbine wheel disc and the support plate have interlocking guide elements, for example guide grooves and guide ribs.
  • This enables the turbine wheel disc to be guided on the support plate, a sealing function being achieved in the manner of a labyrinth seal at the same time.
  • guide grooves are formed in the support plate, into which guide ribs connected in one piece to the turbine wheel disk are inserted.
  • the transmission has an output shaft aligned coaxially with the two ring gears, which extends through the sun gear and is connected in a rotationally fixed manner both to the rotatable ring gear and to the brush head.
  • the rotary motion of the rotatable ring gear can be transmitted to the brush head via the output shaft.
  • the arrangement of the output shaft coaxial with the two ring gears enables a compact design.
  • the output shaft is preferably held on a cover plate which is rigidly connected to the rotatable ring gear. It is advantageous here if the ring gear, the cover plate and the output shaft are connected to one another in one piece.
  • a particularly high mechanical strength has an advantageous embodiment of the washing brush according to the invention, in which the washing brush comprises a housing with a bottom wall which is arranged parallel to and at a distance from a wall of the gearbox, the wall and the bottom wall axially delimiting a drive space that picks up the drive wheel.
  • an annular collar projecting axially from the wall and / or the bottom wall can be used, which has an opening for introducing the cleaning agent into the drive space.
  • the wall of the transmission can be configured, for example, as a support plate carrying the fixed ring gear.
  • the drive wheel is designed as a turbine wheel with turbine blades arranged in the drive chamber.
  • the output shaft extends through the drive chamber and a through opening of the bottom wall and can be detachably connected to the brush head in its end region projecting beyond the bottom wall. This enables the washing brush according to the invention to be easily assembled, for example the brush head can be placed in the axial direction on the end region of the output shaft which projects beyond the base wall.
  • the brush head has a brush disk on which a first and a second set of cleaning bristles are held, the cleaning bristles of the first set being aligned parallel to the axis of rotation of the brush head and the cleaning bristles of the second set being inclined are aligned with the axis of rotation of the brush head. It has been shown that the mechanical cleaning effect can be improved by such a configuration of the bristle head.
  • the brush disk it is expedient for the brush disk to slide against a bottom wall of the housing of the washing brush. It is advantageous here if the brush disk and the bottom wall have interlocking guide elements, for example a guide rib, which is immersed in an associated guide groove.
  • the guide rib is preferably arranged on the upper side of the brush disk facing away from the cleaning bristles and dips into a guide groove formed on the underside of the bottom wall of the housing.
  • Figure 1 is a bottom view of a washing brush according to the present invention.
  • Figure 2 is a side view of the washing brush
  • Figure 3 is a sectional view of the washing brush
  • Figure 4 is a sectional view of a drive device of the washing brush
  • Figure 5 is a sectional view taken along line 5-5 in Figure 4.
  • the drawing schematically shows a washing brush, generally designated by reference number 10, which can be used, for example, as an accessory for a high-pressure cleaning device and can be connected to the high-pressure hose of the high-pressure cleaning device.
  • the washing brush 10 has a housing 12 with a bottom wall 13 and a hood 14, which accommodate a drive device 16 between them.
  • a hood 18 is attached to the side of the hood 14 and carries at its free end a coupling 19 designed as a bayonet lock for releasably connecting the washing brush 10 to a known spray gun of a high-pressure cleaning device, not shown in the drawing.
  • the washing brush 10 On the underside of the bottom wall 13 facing away from the hood 14, the washing brush 10 has an exchangeable brush head 21 with a brush disk 22 and with a first set of cleaning bristles 23 and a second set of cleaning bristles 24.
  • the brush head 21 is rotatable about an axis of rotation 26 and the cleaning bristles of the first cleaning bristle set are aligned parallel to the axis of rotation 26, while the cleaning bristles of the second cleaning bristle set are oriented obliquely to the axis of rotation 26 to the outside. This is particularly clear from Figure 3.
  • the drive device 16 covered by the hood 14 comprises a gear 28 and a drive wheel in the form of a turbine wheel 30.
  • the latter has a turbine wheel disk 31 aligned parallel to the bottom wall 13 of the housing 12, of which a plurality of in the axial direction, facing the bottom wall 13 Project turbine blades 32 which are integrally connected to the turbine wheel disc 31.
  • the turbine wheel 30 is rotatably mounted on an output shaft 34 of the transmission 28, which extends through a central through opening 37 of the bottom wall 13 with a lower end region 35 and forms a polygon onto which the brush disk 22 can be placed, producing a rotationally fixed connection between the Output shaft 34 and the brush disk 22nd
  • the output shaft 34 is connected in one piece to a cover plate 39 of the transmission 28, which on its outer edge forms a joint with the cover plate 39 and the Drive shaft 34 rotatable ring gear 41 carries, which has a toothing shown in Figure 5 with a plurality of teeth 42 on the inside.
  • the gear 28 comprises a support plate 44, on the underside of which, facing away from the cover plate 39, the turbine wheel disc 31 slidably engages. H. facing the turbine wheel disc 31, guide grooves 45 are formed, dip into the corresponding guide ribs 47, which are integrally connected to the turbine wheel disc 31.
  • the support plate 44 and the turbine wheel disk 31 thus form a labyrinth-like seal to protect the transmission 28 from the ingress of liquid and dirt.
  • the support plate 44 On its outer edge, the support plate 44 carries a fixed ring gear 49 connected to it in a rotationally fixed manner, which is arranged axially in alignment with the rotatable ring gear 41 and has teeth on the inside with a plurality of teeth 50.
  • the support plate 44 has a central through bore 52 and, in combination with the cover plate 39 and with the rotatable ring gear 41 and the fixed ring gear 49, forms a gear housing which surrounds a gear space 54 into which a central through bore 52 penetrates and integrally with the support plate 44 connected sun gear 56 dips.
  • the support plate 44 On its underside facing away from the fixed ring gear 49, the support plate 44 carries an annular collar 62 facing the brush head 21, onto which a pipe socket 63 is formed coaxially to the feed line 18 and which has a spray nozzle
  • the annular collar 62 delimit a drive chamber designed as a turbine chamber 70, into which cleaning agent can be injected by means of the spray nozzle 65 and which leave the turbine chamber 70 via passage openings 72 molded into the brush disk 22 and thus between the first and the first second set of cleaning bristles 23 and 24 can pass through.
  • the cleaning agent supply can be adjusted continuously by means of a control valve 74 arranged at the level of the spray nozzle 65, the outlet cross section at the nozzle head 66 being able to be varied between a minimum size and a maximum size. The larger the outlet cross section at the nozzle head
  • the speed can be continuously adjusted by selecting the outlet cross section.
  • the Control valve 74 the amount of the admixed chemical can be adjusted, because with a larger outlet cross section at the nozzle head 66, a lower pressure is established downstream of the injector. As a result, there is a greater drop in pressure at the injector, which in turn causes a greater amount of chemical to be added.
  • the minimum size of the outlet cross-section at the nozzle head 66 is preferably selected such that when the outlet cross-section is set to the minimum size, pressure ratios are set at which practically no chemical is added to the injector.
  • high-pressure cleaning liquid preferably water
  • high-pressure cleaning liquid can be directed onto the turbine blades 32 by means of the spray nozzle 65, so that the rotatably mounted turbine wheel 30 and the sun wheel 56 integrally connected to it are set in rotation.
  • the two planet gears 58, 60 roll on the teeth 42 and 50 of the rotatable ring gear 41 and the fixed ring gear 49, and due to the difference in the number of teeth of the two internal gears, there is a relative movement of the two ring gears 41 and 49 , which corresponds to the difference in the number of teeth in a complete revolution of the planet gears 58, 60.
  • the ring gear 49 is connected in a rotationally fixed manner to the support plate 44, so that the relative movement of the two ring gears to a rotary movement of the rotatable ring gear 41 and thus also the cover plate 39 and the cover integrally connected to it drive shaft 34 leads.
  • a very large reduction in the rotational speed of the turbine wheel 30 can be achieved by using the fixed ring gear 49 and the rotatable ring gear 41, and at the same time a very large torque can be transmitted from the turbine wheel 30 to the output shaft 34.
  • the output shaft 34 is in a rotationally fixed connection with the brush head 21, so that this can be set in rotation in accordance with the output shaft 34 at low speed and high torque.
  • a surface to be cleaned for example the surface of a motor vehicle, can be mechanically wiped off by means of the rotatable brush head 21.
  • the surface to be cleaned can be acted upon by the cleaning liquid emerging from the turbine space 70 via the passage openings 72. Overall, this enables an effective cleaning of a surface, a user being able to press the washing brush 10 against the surface to be cleaned with considerable force without the risk of the rotary movement of the brush head 21 being interrupted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waschbürste zur Reinigung von Gegenständen, mit einem drehbar gelagerten Bürstenkopf, der über ein Getriebe von einem Antriebsrad antreibbar ist, das mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar ist. Um die Waschbürste derart weiterzubilden, daß dem Bürstenkopf ein hohes Drehmoment bei geringer Drehzahl bereitgestellt werden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Getriebe zwei ko­axial zueinander ausgerichtete, innen verzahnte Hohlräder umfaßt, wobei eines der Hohlräder drehbar gelagert ist und das andere Hohlrad feststehend ist, und wobei mindestens ein mit dem Antriebsrad in Wirkverbindung stehendes, außen verzahntes Kopplungselement gleichzeitig mit beiden Hohlrädern kämmt und die beiden Hohlräder eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen.

Description

Waschbürste
Die Erfindung betrifft eine Waschbürste zur Reinigung von Gegenständen, mit einem drehbar gelagerten Bürstenkopf, der über ein Getriebe von einem Antriebsrad antreibbar ist, das mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar ist.
Eine derartige Waschbürste ist aus der US-A-4 461 052 bekannt. Sie kommt zur Reinigung eines Gegenstandes, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, zum Einsatz. Mit ihrer Hilfe läßt sich eine Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, dem zur Steigerung der Reinigungswirkung eine Chemikalie zugesetzt sein kann, auf die zu reinigende Oberfläche aufbringen, und gleichzeitig kann die Oberfläche mechanisch mittels des drehbaren Bürstenkopfes abgewischt werden. Die Waschbürste kommt als Zubehör für Hochdruckreinigungsgeräte zum Einsatz, mit deren Hilfe die Reinigungsflüssigkeit unter Druck gesetzt werden kann. Die unter Druck stehende Reinigungsflüssigkeit wird der Waschbürste zugeführt und auf das Antriebsrad gerichtet, so daß dieses unter Drehung versetzt wird, wobei die Drehbewegung über das Getriebe auf den Bürstenkopf übertragen werden kann.
Die genannte Druckschrift US-A-4 461 052 beschreibt eine Waschbürste, bei der ein Planetengetriebe zum Einsatz kommt mit einem vom Antriebsrad angetriebenen Sonnenrad, einem mit dem Bürstenkopf verbundenen drehbaren, innen verzahnten Hohlrad sowie mit mindestens einem mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmenden Planetenrad. Das Planetengetriebe ermöglicht eine Untersetzung der Drehzahl des Turbinenrades, so daß die Drehzahl des Bürstenkopfes geringer ist als die Drehzahl des von der unter Druck stehenden Reinigungsflüssigkeit in Drehung versetzten Antriebsrad.
Es ist wünschenswert, wenn dem rotierenden Bürstenkopf ein hohes Drehmoment bereitgestellt werden kann, so daß der Benutzer die Waschbürste gegen die zu reinigende Fläche drücken kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Drehbewegung des Bürstenkopfes unterbrochen wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waschbürste der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß dem Bürstenkopf ein höheres Drehmoment bei geringer Drehzahl bereitgestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Waschbürste der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Getriebe zwei koaxial zueinander ausgerichtete, innen verzahnte Hohlräder umfaßt, wobei eines der Hohlräder drehbar gelagert ist und das andere Hohlrad feststehend ist, und wobei mindestens ein mit dem Antπebsrad in Wirkverbindung stehendes, außen verzahntes Kopplungselement gleichzeitig mit beiden Hohlrädern kämmt und die beiden Hohlräder eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen.
Erfindungsgemäß kommt bei der Waschbürste ein Getriebe zum Einsatz, das zwei innen verzahnte Hohlräder aufweist, an denen sich das mindestens eine Kopplungselement gleichzeitig abwälzt. Ein erstes Hohlrad ist feststehend angeordnet, und koaxial zürn ersten Hohlrad ist ein zweites Hohlrad drehbar gelagert. Die beiden Hohlräder unterscheiden sich in der Anzahl ihrer Zähne. Da das mindestens eine Kopplungselement gleichzeitig mit beiden Hohlrädern kämmt, kommt es aufgrund der vorliegenden Zähnezahldifferenz bei einer Drehung des Kopplungselements zu einer Relativbewegung der beiden Hohlräder. Somit führt das drehbare Hohlrad eine Drehbewegung aus, die auf den Bürstenkopf übertragen werden kann. Es hat sich gezeigt, daß dadurch große Untersetzungen erzielt werden können, wobei gleichzeitig ein hohes Drehmoment auf den Bürstenkopf übertragen werden kann.
Die Wirkverbindung zwischen dem Antriebsrad und dem Kopplungselement kann in vielfältiger Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Kopplungselement als Zahnrad ausgebildet sein, das drehfest am Antriebsrad gehalten ist. Von Vorteil ist es jedoch, wenn das Kopplungselement über ein Zwischengetriebe mit dem Antriebsrad in Wirkverbindung steht. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das mindestens eine Kopplungselement als Planetenrad ausgestaltet ist, das mit einem vom Antriebsrad angetriebenen Sonnenrad sowie mit den beiden Hohlrädern kämmt. Bei einer derartigen Ausführungsform wird eine erste Untersetzung durch Einsatz des Planetengetriebes mit einem Sonnenrad und mindestens einem Planetenrad erzielt, und eine weitere Untersetzung wird durch den Einsatz der beiden Hohlräder erzielt, die sich in ihrer Zähnezahl unterscheiden.
Planetengetriebe mit einem feststehendem und einem drehbaren Hohlrad sind dem Fachmann als sogenannte Wolfram-Getriebe bekannt, beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 195 25 831 AI. Es hat sich gezeigt, daß eine Waschbürste mit einem derartigen Wolfrom-Getriebe eine besonders wirkungsvolle Reinigung von Gegenständen ermöglicht, wobei ein Benutzer die Waschbürste gegen die zu reinigende Fläche drücken kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Drehbewegung des Bürstenkopfes unterbrochen wird. Gleichzeitig kann mittels des Wolfrom-Getriebes sichergestellt werden, daß der Bürstenkopf nur mit geringer Drehzahl umläuft. Dies hat sich als vorteilhaft erwiesen, um eine gründliche Reinigung des Gegenstandes, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, zu erzielen. Aufgrund der erzielbaren geringen Drehzahl wird außerdem vermieden, daß Reinigungsflüssigkeit seitlich vom Bürstenkopf weggespritzt wird.
Wie bereits erläutert, wird das Antriebsrad dadurch in Drehung versetzt, daß es mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt wird. Bei einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung ist hierbei vorgesehen, daß das Antriebsrad als Turbinenrad ausgestaltet ist. Bei Einsatz eines Planetengetriebes ist es hierbei von Vorteil, wenn das Turbinenrad einstückig mit dem Sonnenrad verbunden ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das Turbinenrad eine drehbar gelagerte Turbinenradscheibe aufweist, die fluchtend zur Drehachse der Turbinenradscheibe das Sonnenrad trägt und auf deren dem Sonnenrad abgewandten Seite Turbinenschaufeln gehalten sind. Letztere sind vorzugsweise einstückig mit der Turbinenradscheibe verbunden.
Um einen besonders guten Gleichlauf zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn das Getriebe zumindest zwei Kopplungselemente aufweist in Form von zwei einander diametral gegenüberstehender Planetenräder.
Bei einer bevorzugten Ausführu ngsform ist das feststehende Hohlrad an einer Stützplatte gehalten und das drehbare Hohlrad ist an einer Deckplatte gehalten, wobei die beiden Hohlräder und die Stütz- und die Deckplatte einen Getrieberaum definieren, der das mindestens eine Kopplungselement aufnimmt. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine besonders kompakte Bauform, wobei gleichzeitig eine hohe mechanische Belastbarkeit erzielt werden kann. Außerdem wird dadurch vermieden, daß Spritzwasser und Schmutz in das Getriebe eindringen können
Vorzugsweise ist das feststehende Hohlrad einstückig mit der Stützplatte verbunden. Das feststehende Hohlrad kann in Kombination mit der Stützplatte eine wannenförmige Aufnahme ausbilden, in die das mindestens eine Kopplungselement einsetzbar ist.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn das drehbare Hohlrad einstückig mit der Deckplatte verbunden ist. Das drehbare Hohlrad kann in Kombination mit der Deckplatte einen Getriebedeckel ausbilden, der das mindestens eine Kopplungselement übergreift.
Wie bereits erläutert, ist es günstig, wenn das Antriebsrad als Turbinenrad ausgestaltet ist mit einer Turbinenradscheibe. Letztere ist bei einer bevorzugten Ausführungsform parallel zur Stützplatte ausgerichtet und trägt auf ihrer der Stützplatte abgewandten Seite die Turbinenschaufeln.
Hierbei ist es günstig, wenn die Turbinenradscheibe gleitend an der Stützplatte anliegt, wobei es von besonderem Vorteil ist, wenn die Turbinenradscheibe und die Stützplatte ineinandergreifende Führungselemente, beispielsweise Führungsnuten und Führungsrippen, aufweisen. Dies ermöglicht eine Führung der Turbinenradscheibe an der Stützplatte, wobei gleichzeitig eine Dichtfunktion erzielt wird nach Art einer Labyrinthdichtung. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß in die Stützplatte Führungsnuten eingeformt sind, in die einstückig mit der Turbinenradscheibe verbundene Führungsrippen eintauchen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe eine koaxial zu den beiden Hohlrädern ausgerichtete Abtriebswelle auf, die das Sonnenrad durchgreift und sowohl mit dem drehbaren Hohlrad als auch mit dem Bürstenkopf drehfest verbunden ist. Über die Abtriebswelle kann die Drehbewegung des drehbaren Hohlrades auf den Bürstenkopf übertragen werden. Hierbei ermöglicht die Anordnung der Abtriebswelle koaxial zu den beiden Hohlrädern eine kompakte Bauform.
Vorzugsweise ist die Abtriebswelle an einer Deckplatte gehalten, die starr mit dem drehbaren Hohlrad verbunden ist. Günstig ist es hierbei, wenn das Hohlrad, die Deckplatte und die Abtriebswelle einstückig miteinander verbunden sind.
Eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit weist eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Waschbürste auf, bei der die Waschbürste ein Gehäuse umfaßt mit einer Bodenwand, die parallel zu einer Wandung des Getriebes und im Abstand zu dieser angeordnet ist, wobei die Wandung und die Bodenwand einen Antriebsraum axial begrenzen, der das Antriebsrad aufnimmt. Zur radialen Begrenzung des Antriebsraumes kann ein axial von der Wandung und/oder der Bodenwand abstehender ringförmiger Kragen zum Einsatz kommen, der eine Öffnung zum Einführen des Reinigungsmittels in den Antriebsraum aufweist. Die Wandung des Getriebes kann beispielsweise als das feststehende Hohlrad tragende Stützplatte ausgestaltet sein.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das Antriebsrad als Turbinenrad ausgestaltet ist mit im Antriebsraum angeordneten Turbinenschaufeln. Die Abtriebswelle durchgreift bei einer bevorzugten Ausführungsform den Antriebsraum sowie eine Durchgangsöffnung der Bodenwand und ist in ihrem über die Bodenwand überstehenden Endbereich mit dem Bürstenkopf lösbar verbindbar. Dies ermöglicht eine einfache Montage der erfindungsgemäßen Waschbürste, beispielsweise kann der Bürstenkopf in axialer Richtung auf den über die Bodenwand überstehenden Endbereich der Abtriebswelle aufgesetzt werden.
Zur Erzielung einer besonders wirksamen Reinigung ist es günstig, wenn der Bürstenkopf eine Bürstenscheibe aufweist, an der ein erster und ein zweiter Satz von Reinigungsborsten gehalten sind, wobei die Reinigungsborsten des ersten Satzes parallel zur Drehachse des Bürstenkopfes ausgerichtet sind und die Reinigungsborsten des zweiten Satzes schräg zur Drehachse des Bürstenkopfes ausgerichtet sind. Es hat sich gezeigt, daß durch eine derartige Ausgestaltung des Borstenkopfes die mechanische Reinigungswirkung verbessert werden kann.
Günstig ist es, wenn die Bürstenscheibe gleitend an einer Bodenwand des Gehäuses der Waschbürste anliegt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Bürstenscheibe und die Bodenwand ineinandergreifende Führungselemente aufweisen, beispielsweise eine Führungsrippe, die in eine zugeordnete Führungsnut eintaucht. Vorzugsweise ist die Führungsrippe auf der den Reinigungsborsten abgewandten Oberseite der Bürstenscheibe angeordnet und taucht in eine unterseitig in die Bodenwand des Gehäuses eingeformte Führungsnut ein. Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1: eine Unteransicht einer Waschbürste gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2: eine Seitenansicht der Waschbürste;
Figur 3: eine Schnittansicht der Waschbürste;
Figur 4: eine Schnittansicht einer Antriebseinrichtung der Waschbürste und
Figur 5: eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Figur 4.
In der Zeichnung ist schematisch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte Waschbürste dargestellt, die beispielsweise als Zubehör für ein Hochdruckreinigungsgerät zum Einsatz kommen kann und mit dem Hochdruckschlauch des Hochdruckreinigungsgerätes verbunden werden kann.
Die Waschbürste 10 weist ein Gehäuse 12 auf mit einer Bodenwand 13 und einer Haube 14, die zwischen sich eine Antriebseinrichtung 16 aufnehmen. Seitlich ist an die Haube 14 eine Zuleitung 18 angesetzt, die an ihrem freien Ende eine als Bajonettverschluß ausgestaltete Kupplung 19 trägt zur lösbaren Verbindung der Waschbürste 10 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten, an sich bekannten Spritzpistole eines Hochdruckreinigungsgerätes. Auf der der Haube 14 abgewandten Unterseite der Bodenwand 13 weist die Waschbürste 10 einen auswechselbaren Bürstenkopf 21 auf mit einer Bürstenscheibe 22 und mit einem ersten Satz von Reinigungsborsten 23 und einem zweiten Satz von Reinigungsborsten 24. Der Bürstenkopf 21 ist um eine Drehachse 26 dreh bar und die Reinigungsborsten des ersten Reinigungsborstensatzes sind parallel zur Drehachse 26 ausgerichtet, während die Reinigungsborsten des zweiten Reinigungsborstensatzes schräg zur Drehachse 26 ausgerichtet nach außen weisen. Dies wird insbesondere aus Figur 3 deutlich.
Die von der Haube 14 überdeckte Antriebseinrichtung 16 umfaßt ein Getriebe 28 sowie ein Antriebsrad in Form eines Turbinenrades 30. Letzteres weist eine parallel zur Bodenwand 13 des Gehäuses 12 ausgerichtete Turbinenradscheibe 31 auf, von der in axialer Richtung, der Bodenwand 13 zugewandt, eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 32 abstehen, die einstückig mit der Turbinenradscheibe 31 verbunden sind.
Das Turbinenrad 30 ist drehbar an einer Abtriebswelle 34 des Getriebes 28 gelagert, die mit einem unteren Endbereich 35 eine zentrale Durchgangsöff- nung 37 der Boden wand 13 durchgreift und einen Mehrkant ausbildet, auf den die Bürstenscheibe 22 aufsetzbar ist unter Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen der Abtriebswelle 34 und der Bürstenscheibe 22.
In ihrem der Bürstenscheibe 22 abgewandten oberen Endbereich ist die Abtriebswelle 34 einstückig mit einer Deckplatte 39 des Getriebes 28 verbunden, die an ihrem äußeren Rand ein zusammen mit der Deckplatte 39 und der Ab- triebswelle 34 drehbares Hohlrad 41 trägt, das innenseitig eine in Figur 5 dargestellte Verzahnung mit einer Vielzahl von Zähnen 42 aufweist.
Parallel zur Deckplatte 39 und im Abstand zu dieser angeordnet umfaßt das Getriebe 28 eine Stützplatte 44, an deren der Deckplatte 39 abgewandten Unterseite die Turbinenradscheibe 31 gleitend anliegt, wobei in die Stützplatte 44 unterseitig, d. h. der Turbinenradscheibe 31 zugewandt, Führungsnuten 45 eingeformt sind, in die korrespondierende Führungsrippen 47 eintauchen, die einstückig mit der Turbinenradscheibe 31 verbunden sind. Die Stützplatte 44 und die Turbinenradscheibe 31 bilden somit eine labyrinthartige Dichtung aus zum Schutz des Getriebes 28 vor eindringender Flüssigkeit und Schmutz.
An ihrem Außenrand trägt die Stützplatte 44 ein mit ihr drehfest verbundenes feststehendes Hohlrad 49, das axial fluchtend zum drehbaren Hohlrad 41 angeordnet ist und innenseitig eine Verzahnung mit einer Vielzahl von Zähnen 50 aufweist. Die Stützplatte 44 weist eine zentrale Durchgangsbohrung 52 auf und bildet in Kombination mit der Deckplatte 39 sowie mit dem drehbaren Hohlrad 41 und dem feststehenden Hohlrad 49 ein Getriebegehäuse, das einen Getrieberaum 54 umgibt, in den ein die zentrale Durchgangsbohrung 52 durchgreifendes und einstückig mit der Stützplatte 44 verbundenes Sonnenrad 56 eintaucht. Mit dem Sonnenrad 56 kämmen zwei Kopplungselemente in Form von zwei einander diametral gegenüberstehender Planetenräder 58, 60, die innerhalb des Getrieberaumes 54 angeordnet sind und die sowohl mit den Zähnen 42 des drehbaren Hohlrades 41 als auch mit den Zähnen 50 des feststehenden Hohlrades 49 permanent in kämmender Verbindung stehen. Die Anzahl der Zähne 42 der Innenverzahnung des drehbaren Hohlrades 41 unterscheidet sich von der Anzahl der Zähne 50 der Innenverzahnung des feststehenden Hohlrades 49.
Auf seiner dem feststehenden Hohlrad 49 abgewandten Unterseite trägt die Stützplatte 44 einen dem Bürstenkopf 21 zugewandten Ringkragen 62, an den koaxial zur Zuleitung 18 ein Rohrstutzen 63 angeformt ist, der eine Spritzdüse
65 aufnimmt, die mit einem Düsenkopf 66 in eine in den Ringkragen 62 eingeformte Eintrittsöffnung 68 eintaucht. Der Düsenkopf 66 ist einteilig mit der Spritzdüse 65 verbunden. Der Ringkragen 62 sowie die Stützplatte 44 und die Bürstenscheibe 22 begrenzen einen als Turbinenraum 70 ausgestalteten Antriebsraum, in den mittels der Spritzdüse 65 Reinigungsmittel eingespritzt werden kann, das den Turbinenraum 70 über in die Bürstenscheibe 22 eingeformte Durchtrittsöffnungen 72 verlassen und somit zwischen den ersten und den zweiten Satz von Reinigungsborsten 23 bzw. 24 hindurchtreten kann.
Die Reinigungsmittelzuführung kann mittels eines in Höhe der Spritzdüse 65 angeordneten Stellventiles 74 stufenlos verstellt werden, wobei der Austrittsquerschnitt am Düsenkopf 66 zwischen einer Mindestgröße und einer Maximalgröße variiert werden kann. Je größer der Austrittsquerschnitt am Düsenkopf
66 gewählt wird, desto geringer ist die Geschwindigkeit, mit dem die Reinigungsflüssigkeit auf die Turbinenschaufeln 32 auftrifft und desto geringer ist folglich die Drehzahl des Turbinenrades 30. Somit kann durch Wahl des Austrittsquerschnittes die Drehzahl kontinuierlich verstellt werden. Kommt die Waschbürste 10 bei einem Hochdruckreinigungsgerät zum Einsatz, bei dem mittels eines Injektors der Reinigungsflüssigkeit zur Steigerung der Reinigungswirkung eine Chemikalie beigemischt werden kann, so kann mittels des Stellventiles 74 auch die Menge der beigemischten Chemikalie eingestellt werden, denn bei größerem Austrittsquerschnitt am Düsenkopf 66 stellt sich stromabwärts des Injektors ein geringerer Druck ein. Dies hat zur Folge, daß am Injektor ein größerer Druckabfall erfolgt, und dies wiederum bewirkt, daß eine größere Menge an Chemikalie beigemischt wird. Die Mindestgröße des Austrittsquerschnittes am Düsenkopf 66 wird bevorzugt derart gewählt, daß bei Einstellung des Austrittsquerschnittes auf die Mindestgröße sich Druckverhältnisse einstellen, bei denen im Injektor praktisch keine Chemikalie beigemischt wird. Somit kann der Benutzer durch eine entsprechende Stellung des Stellventiles 74 zwischen einer Betriebsweise wählen, bei der Chemikalie beigemischt wird und folglich ein zu reinigender Gegenstand eingeschäumt werden kann, und einer Betriebsweise, bei der keine Chemikalie beigemischt wird, der Gegenstand also nicht eingeschäumt wird.
Während des Betriebes der Waschbürste 10 kann unter hohem Druck stehende Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, mittels der Spritzdüse 65 auf die Turbinenschaufeln 32 gerichtet werden, so daß das drehbar gelagerte Turbinenrad 30 und das einstückig mit diesem verbundene Sonnenrad 56 in Drehung versetzt werden. Dies hat zur Folge, daß sich die beiden Planetenräder 58, 60 an den Zähnen 42 und 50 des drehbaren Hohlrades 41 und des feststehenden Hohlrades 49 abwälzen, und aufgrund der Differenz der Zähnezahl der beiden Innenverzahnungen kommt es zu einer Relativbewegung der beiden Hohlräder 41 und 49, die bei einem kompletten Umlauf der Planetenräder 58, 60 der Differenz der Zähnezahl entspricht. Das Hohlrad 49 ist drehfest mit der Stützplatte 44 verbunden, so daß die Relativbewegung der beiden Hohlräder zu einer Drehbewegung des drehbaren Hohlrades 41 und damit auch der Deckplatte 39 und der einstückig mit dieser verbundenen Ab- triebswelle 34 führt. Je nach Wahl der Zähnezahldifferenz zwischen den Innenverzahnungen kann durch den Einsatz des feststehendes Hohlrades 49 und des drehbaren Hohlrades 41 eine sehr große Untersetzung der Drehzahl des Turbinenrades 30 erzielt werden, wobei gleichzeitig ein sehr großes Drehmoment vom Turbinenrad 30 auf die Abtriebswelle 34 übertragen werden kann.
Wie bereits erläutert, steht die Abtriebswelle 34 in drehfester Verbindung mit dem Bürstenkopf 21, so daß dieser entsprechend der Abtriebswelle 34 mit geringer Drehzahl und hohem Drehmoment in Drehung versetzt werden kann.
Mittels des drehbaren Bürstenkopfes 21 kann eine zu reinigende Oberfläche, beispielsweise die Oberfläche eines Kraftfahrzeuges, mechanisch abgewischt werden. Gleichzeitig kann die zu reinigende Oberfläche mit der über die Durchtrittsöffnungen 72 aus dem Turbinenraum 70 austretenden Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden. Dies ermöglicht insgesamt eine wirkungsvolle Reinigung einer Oberfläche, wobei ein Benutzer die Waschbürste 10 mit erheblicher Kraft gegen die zu reinigende Oberfläche andrücken kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Drehbewegung des Bürstenkopfes 21 unterbrochen wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Waschbürste zur Reinigung von Gegenständen, mit einem drehbar gelagerten Bürstenkopf, der über ein Getriebe von einem Antriebsrad antreibbar ist, das mit unter Druck stehender Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (28) zwei koaxial zueinander ausgerichtete, innen verzahnte Hohlräder (41, 49) umfaßt, wobei eines der Hohlräder (41) drehbar gelagert ist und das andere Hohlrad (49) feststehend ist, und wobei mindestens ein mit dem Antriebsrad (30) in Wirkverbindung stehendes, außen verzahntes Kopplungselement (58, 60) gleichzeitig mit beiden Hohlrädern (41, 49) kämmt und die beiden Hohlräder eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen.
2. Waschbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Kopplungselement als Planetenrad (58, 60) ausgestaltet ist, das mit einem vom Antriebsrad (30) angetriebenen Sonnenrad (56) sowie mit den beiden Hohlrädern (41, 49) kämmt.
3. Waschbürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad als Turbinenrad (30) ausgestaltet ist.
4. Waschbürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinenrad (30) einstückig mit dem Sonnenrad (56) verbunden ist.
5. Waschbürste nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (28) zwei Kopplungselemente in Form von zwei einander diametral gegenüberstehender Planetenräder (58, 60) umfaßt.
6. Waschbürste nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Hohlrad (49) an einer Stützplatte (44) gehalten ist und das drehbare Hohlrad (41) an einer Deckplatte (39) gehalten ist, wobei die beiden Hohlräder (41, 49) und die Stütz- und die Deckplatte (44, 39) einen Getrieberaum (54) definieren, der das mindestens eine Kopplungselement (58, 60) aufnimmt.
7. Waschbürste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Hohlrad (49) einstückig mit der Stützplatte (44) verbunden ist.
8. Waschbürste nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Hohlrad (41) einstückig mit der Deckplatte (39) verbunden ist.
9. Waschbürste nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad als Turbinenrad (30) ausgestaltet ist mit einer parallel zur Stützplatte (44) ausgerichteten Turbinenradscheibe (31), die auf ihrer der Stützplatte (44) abgewandten Seite Turbinenschaufeln (32) trägt.
10. Waschbürste nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenradscheibe (31) gleitend an der Stützplatte (44) anliegt.
11. Waschbürste nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenradscheibe (31) und die Stützplatte (44) ineinandergreifende Führungselemente aufweisen.
12. Waschbürste nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (28) eine koaxial zu den beiden Hohlrädern (41, 49) ausgerichtete Abtriebswelle (34) aufweist, die das Sonnerad (56) durchgreift und mit dem drehbaren Hohlrad (41) und dem Bürstenkopf (21) drehfest verbunden ist.
13. Waschbürste nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (34) an einer Deckplatte (39) gehalten ist, die starr mit dem drehbaren Hohlrad (41) verbunden ist.
14. Waschbürste nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschbürste (10) ein Gehäuse (12) aufweist mit einer Bodenwand (13), die parallel zu einer Wandung (44) des Getriebes (28) und im Abstand zu dieser angeordnet ist, wobei die Wandung (44) und die Bodenwand (13) einen Antriebsraum (70) axial begrenzen, der das Antriebsrad (30) aufnimmt.
15. Waschbürste nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad als Turbinenrad (30) ausgestaltet ist mit im Antriebsraum (70) angeordneten Turbinenschaufeln (32).
16. Waschbürste nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (34) den Antriebsraum (70) sowie eine Durchgangs- Öffnung (37) der Bodenwand (13) durchgreift und in ihrem über die Bodenwand (13) überstehenden Endbereich (35) mit dem Bürstenkopf (21) lösbar verbindbar ist.
17. Waschbürste nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenkopf (21) eine Bürstenscheibe (22) aufweist, an der ein erster und ein zweiter Satz von Reinigungsborsten (23, 24) gehalten sind, wobei die Reinigungsborsten des ersten Satzes (23) parallel zur Drehachse (26) des Bürstenkopfes (21) ausgerichtet sind und die Reinigungsborsten des zweiten Satzes (24) schräg zur Drehachse (26) ausgerichtet sind.
18. Waschbürste nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenscheibe (22) gleitend an einer Bodenwand (13) des Gehäuses (12) der Waschbürste (10) anliegt.
19. Waschbürste nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenscheibe (22) und die Bodenwand (13) des Gehäuses (12) inander- greifende Führungselemente (76, 77) aufweisen.
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