WO2023139280A1 - Bodenbearbeitungsvorrichtung umfassend ein führungsteil mit einer gelenkanordnung - Google Patents

Bodenbearbeitungsvorrichtung umfassend ein führungsteil mit einer gelenkanordnung Download PDF

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WO2023139280A1
WO2023139280A1 PCT/EP2023/051655 EP2023051655W WO2023139280A1 WO 2023139280 A1 WO2023139280 A1 WO 2023139280A1 EP 2023051655 W EP2023051655 W EP 2023051655W WO 2023139280 A1 WO2023139280 A1 WO 2023139280A1
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guide part
pivot axis
spring
spring element
relative
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PCT/EP2023/051655
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Rudolf Franke
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I-Mop Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a floor working device, preferably a floor cleaning device, such as a scrubbing floor cleaning device.
  • the soil cultivating device of this kind according to the present invention comprises: a soil unit;
  • a tool which is associated with the ground unit and which, in an operating state, contacts a ground surface
  • a guiding part for guiding the floor cleaning device by a user
  • a joint arrangement with at least two pivot axes, wherein the joint arrangement is designed for pivoting the guide part relative to the base unit about a first pivot axis, and for pivoting the guide part relative to the base unit about a second pivot axis, which differs from the first pivot axis, relative to the base unit.
  • a floor cleaning device is known from WO 2020/234904 A1.
  • a helical spring is arranged between a guide part and the base unit and encompasses a region of the guide part connecting the guide part and the base unit.
  • the coil spring is fixedly attached to the base unit at one end and to the guide part at the other end.
  • the guide part is held at an angle of approximately 90 degrees in a so-called neutral position relative to the base unit due to the spring force of the coil spring. If a user pivots the guide part out of the neutral position relative to the base unit, the helical spring generates an opposing restoring force in the direction of the neutral position. The restoring force increases with the size of the pivoting angle compared to the neutral position.
  • this floor cleaning device is put into operation and operated by a user, the user will find that the neutral position of the guide part, which is achieved via the helical spring, is associated with considerable ergonomic disadvantages. If an operator's hands grip the guide member in this neutral position, the operator's feet will collide with the base unit. If the operator, in turn, stands with his feet at a distance from the base unit, the operator will have to stretch his arms relatively far in order to grip the guide part in the neutral position. However, this outstretched posture of the arms is uncomfortable and ergonomically unfavorable in the long run.
  • the user is not supported at all in the device according to EP 3 031 378 B1 or is supported in an unergonomically progressive manner in the device according to WO 2020/234904 A1 when pivoting the guide part laterally relative to the base unit.
  • An object of the invention is to provide a floor-cleaning device of the type specified at the outset, which overcomes at least one of the disadvantages described above with regard to the prior art. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a floor cleaning device of the type described at the outset, which enables a user to have a comfortable and ergonomically favorable operating position and simplifies the entire operation of the device in an ergonomic manner.
  • a floor cleaning device of the type described at the beginning in which it is provided that the joint arrangement is assigned at least one spring element for generating a spring force between the floor unit and the guide part, the spring force of the spring element when the guide part pivots about the first and/or second pivot axis relative to the floor unit either supporting or counteracting a movement of the guide part relative to the floor unit.
  • the first pivot axis runs essentially parallel to the floor surface.
  • the first pivot axis can run transversely to a forward direction of the device, in particular at an angle of 90° to a forward direction.
  • the second pivot axis runs transversely or skewed to the first pivot axis.
  • the two axes can intersect or be skewed at a distance from one another in space. They can be arranged at an angle of 90° to one another in an imaginary vertical projection onto the floor surface.
  • the joint arrangement has a first swivel joint that defines the first swivel axis.
  • specifically designed swivel joints are provided with swivel axes assigned to them.
  • the pivot axis of the pivot joint in question is clearly defined, for example by the central axis of a pivot supporting the pivoting, or that they are virtual axes, for example in the case of a pivot joint that is realized via an elastically deformable body or a spring and therefore does not have a clearly defined pivot axis.
  • the first pivot axis preferably runs parallel to the ground surface, in particular transversely to a driving direction in which the soil working device is moved in a forward direction.
  • a spring element is optionally assigned to only one or each of these swivel joints.
  • a spring behavior during pivoting about the first and/or the second pivot axis can be defined in a targeted manner via the at least one spring element. It is thus possible, for example, to support pivoting about the first pivot axis in certain angular ranges of the pivoting movement via the at least one spring element, while counteracting pivoting in other angular ranges of the pivoting movement about the first pivot axis and, in other winter areas, not developing any spring effect at all when pivoting about the first pivot axis. The same applies to pivoting about the second pivot axis, which is spring-assisted or inhibited to a greater or lesser extent in predetermined angular ranges.
  • the spring force supporting or counteracting the pivoting can also be constant or quite fundamentally variable, in particular it can increase linearly or decrease linearly, increase non-linearly or decrease non-linearly. In addition, it is possible that the spring force counteracting the pivoting initially increases and then decreases or vice versa.
  • a development of the invention provides that the first and/or the second swivel joint has or have a neutral position.
  • a neutral position which can be present at a specific pivot angle or in a specific pivot angle range, the spring element cannot develop any spring force at all or it can hold the guide part in the respective neutral position by the spring force acting on the guide part relative to the base unit.
  • the at least one spring element absorbs the weight exerted by the guide part in this neutral position and thus relieves the user.
  • a further development of the invention provides that in the neutral position of the first pivot joint, the guide part is arranged relative to the base unit about the first pivot axis in such a way that a longitudinal axis of the guide part with a vertical axis running perpendicular to the base surface and perpendicular to the first pivot axis encloses an angle which is in a range between 0° and 60°, preferably in a range between 15° and 45°, most preferably around 30°.
  • Such a neutral position of the guide part relative to the base unit with respect to the first pivot axis allows the user to grip the guide part without any particular effort and to hold and guide it in this position without any effort while using the soil cultivation device.
  • the guide part is directed in the opposite direction to the forward working direction and direction of movement on the ground and is therefore ergonomically inclined in the direction of the user in the intended angle range.
  • the guide part in the neutral position of the second pivot joint the guide part is arranged relative to the base unit about the second pivot axis in such a way that the longitudinal axis of the guide part encloses an angle of approx. 90° with the first pivot axis.
  • the guide part is held in a neutral position with respect to the second pivot axis, so that it is not noticeably pivoted to one side of the soil working device or the other. It is held, so to speak, in an essentially centered alignment over the subsoil.
  • the user can relatively easily pivot the guide part sideways out of this neutral position. This allows the soil tillage device to travel straight ahead without any effort on the part of the user.
  • the at least one spring element holds the guide part in the neutral position with respect to the first and/or the second pivot axis via the spring force in a specific angular position or a predetermined angular range.
  • the at least one spring element is designed or arranged in such a way that, when the guide part is intended to be pivoted from the relevant neutral position with respect to the first and/or the second pivot axis, the user has to exert a predetermined amount of force in order to be able to carry out the intended pivoting movement.
  • the user can move the guide part towards the neutral position or into the neutral position with respect to the first and/or the second Pivot axis assume that the guide part slides into the neutral position in question by spring force support and is reliably held in this position when the neutral position is reached.
  • a mechanical support can be provided in addition to another spring element or as an alternative to this.
  • a mechanical support can be achieved, for example, by a lever that can be folded into a supporting position and folded back into a rest position. With such a lever, a switchable mechanical stop can be provided, so to speak, which defines the neutral position with respect to the respective pivot axis.
  • the guide part when the guide part is in the neutral position relative to the base unit, whether it is supported by the at least one spring element or by mechanical support, the guide part can simply be released by the user without it tilting about the respective pivot axis or even falling over.
  • the user can, for example, take a short break from work without having to adjust the soil treatment device according to the invention in a separate way. He can then immediately continue processing.
  • One can speak of a “stop and go” operation here.
  • One-handed operation is also possible without any problems, so that the user only has to strain one arm, for example. The user can also continue tilling the soil, but take his hands completely off the guide part for a short distance in order to relax briefly.
  • the soil working device By holding the guide part in the neutral position about the respective pivot axis, the soil working device then moves on by itself in the advance direction, possibly driven in the advance direction by the rotation of the tool or the tools or just by the momentum that is still there. In such a situation, the user only has to walk behind the soil treatment device and can relax briefly. He can then take hold of the guide part again and continue to maneuver the soil tillage device. This contributes significantly to the ergonomics of the floor working device according to the invention.
  • the spring force of the at least one spring element is essentially constant during pivoting of the guide part relative to the base unit about the first or about the second pivot axis.
  • the spring force of the at least one spring element is essentially variable, preferably non-linearly variable, during pivoting of the guide part relative to the base unit about the first or second pivot axis.
  • the first pivot joint prefferably be assigned at least one spring element with a spring characteristic which corresponds to the spring characteristic of at least one spring element which is assigned to the second pivot joint, or for the spring characteristics of the spring elements assigned to the two pivot joints to differ from one another.
  • first and second swivel joints are provided, which are spring-loaded via the single spring element.
  • a spring element can, for example, comprise a helical spring.
  • the spring element can also be a tension spring or compression spring, for example, which acts in the same way or differently with respect to each of the joint axes via one of these associated mechanisms, such as a lever arrangement, a gear or a cable pull when pivoting about joint axes.
  • each of the first and second pivot axes is assigned at least one separate spring element.
  • the guide part often has at least one liquid tank, for example for fresh water or used water, so that the support can also change depending on the filling level of the liquid tank.
  • the spring force of the spring element that can be assigned to a pivoting of the guide part relative to the base unit in the rear or front direction is set up to generate a greater supporting or counteracting effect, in particular spring force, than the spring element that can be assigned to a pivoting of the guide part relative to the base unit in the sideways direction.
  • the spring element that can be assigned to pivoting about the first pivot axis is set up to provide a greater supporting or counteracting effect, in particular spring force, than the spring element that can be assigned to pivoting about the second pivot axis.
  • the first-mentioned spring element can have a greater spring constant than the second-mentioned spring element.
  • the spring element generates a greater supporting or counteracting effect, in particular a greater spring force, when pivoting towards the rear than when pivoting towards the front, in particular starting from the neutral position and/or a middle position.
  • the middle position and/or the neutral position can mean that the guide part or a longitudinal axis of the guide part is aligned essentially perpendicular to the floor surface.
  • decoupling takes place in such a way that the spring element essentially no longer supports the movement of the guide part relative to the base unit or counteracts it.
  • the operator will frequently pivot the guide part in the rearward direction or, starting from the neutral position or center position, in a rear region.
  • pivoting in the direction of the front is rather rare. It is therefore particularly beneficial for ease of use if the spring element generates a greater supporting or counteracting effect, in particular spring force, when pivoting starting from the neutral position or middle position towards the rear than when pivoting starting from the neutral position or middle position towards the front.
  • the spring element when pivoting in the forward direction, in particular starting from the neutral position in Essentially no supporting or counteracting effect, in particular no spring force generated.
  • Such a configuration is particularly useful if pivoting, starting from the neutral position or center position, in the direction towards the front would even lead to an unwanted tilting of the floor unit due to the spring force exerted.
  • the spring element has at least one profile body with a guide profile and a spring element.
  • the guide profile in interaction with the spring action of the spring element when the guide part is pivoted via the second pivot joint about the second pivot axis relative to the base unit, can determine the absolute value of the non-linear variable spring force, in particular as a function of the current angular position between the guide part and the base unit.
  • the profile body can be designed differently and have a contour surface or contour path that defines the guide profile. Depending on the design of this contour surface, which defines the guide profile, the spring action characteristic of the spring element can then be provided.
  • the at least one profile body is attached to the guide part and can be pivoted with it about the first and/or second pivot axis.
  • the at least one profile body prefferably be attached directly or indirectly to the base unit in such a way that when the guide part is pivoted about the first or second pivot axis relative to the base unit, it remains unpivoted or unmoved relative to the guide part.
  • the at least one profile body can be attached directly or indirectly to the joint arrangement in such a way that it remains unpivoted or unmoved relative to the guide part when the guide part is pivoted about the second pivot axis relative to the base unit, but pivots with the joint arrangement when the guide part is pivoted about the first pivot axis relative to the base unit.
  • the profile body can be attached, for example, to a joint body of the joint arrangement arranged between the first and the second swivel joint.
  • the at least one profile body is a concave or a convex guide profile, or a guide profile formed from concave and convex sections, preferably a double-convex guide profile having.
  • a suitable selection of the geometry of the guide profile allows a desired spring characteristic and thus a more or less strong supporting effect or inhibiting effect to be achieved along a pivoting movement of the guide part relative to the base unit about the relevant pivot axis. It is thus possible, depending on the guide profile, to provide angular areas with greater support, including in the areas with less support from the spring element.
  • pivot positions about the second pivot axis in which the guide part is to be held completely or almost completely by the spring force of the spring member.
  • the user can thus pivot the guide part laterally to the base unit without having to hold the weight of the guide part to be held by him during pivoting without spring support with the present invention, but rather that this is supported by the spring element.
  • the concave guide profile has a substantially central apex area for defining the neutral position.
  • the guide profile can be designed in the form of a more or less open parabola.
  • the double-convex guide profile has two convex guide profile sections, which are connected via a substantially central concave connection area for defining the neutral position. Locking can be implemented easily and effectively via the central concave connection area.
  • the convex guide profile sections adjoining the central concave connecting area bring about the above-mentioned increase in force when pivoting out of the neutral position up to a force threshold value, after which further pivoting can then take place with the support of spring force.
  • the spring element is assigned at least one rolling body or sliding body that interacts with the guide profile, the rolling body or sliding body being prestressed on the guide profile via the spring element and rolling or sliding on the guide profile when the guide part is pivoted relative to the base unit about the first and/or second pivot axis.
  • the spring element comprises a compression spring, a tension spring or a spring-damper element.
  • the at least one spring element can be activated and deactivated.
  • the spring element can be completely blocked via a lever mechanism and/or a locking mechanism, so that it does not exert any spring force when the guide part is pivoted relative to the base unit.
  • the ability to be activated or deactivated makes it possible for a user to completely “switch off” the spring support in certain operating situations and to switch on the spring support as required in other operating situations of the soil working device.
  • a type of rigid cage for example, can be considered as a blocking mechanism, which can be slipped over the spring element, in particular foldable, as required, and blocks compression or elongation of the spring element.
  • the spring element In connection with the ability to be activated or deactivated, provision can also be made for the spring element to be pivotably coupled to the guide part or the base unit.
  • a first pivoting position can be provided in which the spring element is set up to generate the spring force
  • a second pivoted position can be provided in which the spring element is not set up to generate the spring force.
  • a pivoting lever can be provided which, in its first pivoted position, is arranged on the soil cultivation device in such a way that the spring element is set up to generate the spring force when the guide part is pivoted relative to the soil unit, and which is arranged on the soil cultivation device in its second pivoted position in such a way that the spring element is not set up to generate the spring force when the guide part is pivoted relative to the soil unit.
  • the at least one spring element is adjustable, ie it can be prestressed more or less strongly by the user depending on the situation, so that the supporting effect of the at least one spring element can be adjusted.
  • This can be advantageous, for example, if a user prefers to always use a certain proportion of the weight of the Keep guide part to control the tillage device more directly.
  • An adjustment can also be made, for example, depending on how full a liquid tank provided on the guide part is for fresh water or used water.
  • the adjustment can be made manually, for example via an adjusting nut interacting with a helical compression spring, or electromechanically, possibly even automatically, via an electromechanical or electromagnetic actuator.
  • the joint arrangement can be locked, in particular with regard to pivoting about the first and/or second pivot axis, so that pivoting is at least temporarily prevented.
  • Such a lockability can be provided for predetermined pivoting angles.
  • the joint arrangement can be locked for any pivoting angle or within predetermined pivoting angle ranges about the first and/or second pivot axis.
  • the floor treatment device can be designed for wet cleaning of the floor surface. A particularly good cleaning effect can be achieved in this way.
  • the floor cleaning device is set up to apply liquid such as fresh water or a cleaning fluid to the floor surface at least in phases.
  • This liquid can be made available by means of a fresh water container, which is preferably provided on the guide part of the soil treatment device.
  • the floor treatment device can comprise a waste water container to collect dirty water removed or sucked off from the floor surface.
  • the soil treatment device can have a suction turbine for sucking liquid from the soil surface.
  • the suction turbine can be set up to generate a negative pressure in the waste water container. It can then be provided that liquid can be conveyed from the floor surface into the waste water container by means of the negative pressure, in particular via a suction hose.
  • the floor treatment device can comprise a squeegee, which is set up to collect liquid present on the floor surface and/or to draw it off and/or take it up and/or suck it off.
  • a squeegee which is set up to collect liquid present on the floor surface and/or to draw it off and/or take it up and/or suck it off.
  • this sucks off the liquid starting from the suction line and feeds it to the waste water container.
  • the soil treatment device can be set up in the operating state for providing a propulsion effect, in particular a propulsion force, in the propulsion direction.
  • the propulsion effect can be provided at least in part by the movement of at least one of the tools relative to the ground surface.
  • the soil treatment device can be battery-operated or battery-operable.
  • the floor treatment device can thus comprise a battery which is set up to provide electrical energy for operating the floor treatment device.
  • FIG. 1 shows a spatial representation of an exemplary embodiment of a floor cleaning device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the exemplary embodiment of the floor cleaning device according to the invention according to FIG. 1;
  • FIG. 7 and 8 schematic representations of a floor cleaning device with an alternatively configured spring element for supporting or inhibiting the pivoting of the guide part about the second pivot axis in certain areas;
  • FIGS. 9 to 11 show schematic representations of a floor cleaning device with a spring element for supporting or inhibiting the pivoting of the guide part about the first pivot axis in certain areas;
  • FIGS. 12a and 12b schematic detailed representations of a floor cleaning device with a spring element according to an embodiment
  • 13 shows a schematic sectional illustration with the spring element according to the exemplary embodiment from FIGS. 12a and 12b;
  • 14a and 14b are schematic exploded views of an assembly of the floor cleaning device with the spring element according to FIGS. 12, 12b and 13.
  • FIG. 1 shows a spatial representation of an exemplary embodiment of the floor cleaning device 10 according to the invention.
  • the joint arrangement 16 comprises a first swivel joint 18 which enables the guide part 14 to be swiveled about a first swivel axis A relative to the base unit 12 .
  • the joint arrangement 16 comprises a second swivel joint 20 which enables the guide part 14 to be swiveled about a second swivel axis B relative to the base unit 12 .
  • the first pivot axis A and the second pivot axis B are spaced apart and arranged orthogonally to one another on a connecting element 22 of the joint assembly 16 which connects the first pivot joint 18 to the second pivot joint 20 .
  • Two brush-like tools 24 , 26 are assigned to the base unit 12 . These protrude downward from a base unit housing 28 in the direction of a base surface and are also driven by a drive device which is arranged in the base unit housing 28 and is not shown in detail.
  • the tools 24, 26 are inclined relative to a floor surface such that when the floor cleaning device 10 is in an operating state, the rotation of the tools 24, 26 results in a propulsion effect in a propulsion direction V.
  • On a front, upper side of the base unit housing 28, two spaced-apart transport rollers 30, 32 are arranged. Also arranged on the base unit housing 28 is a squeegee 34 as part of a suction unit, which extends in an arc behind the base unit housing 28 and at least partially encloses it.
  • a plurality of support wheels 36 are arranged on the squeegee 34, only one of which is visible in the view according to FIG.
  • a container 38 is attached to the floor unit 28 and serves as a receptacle for a battery for supplying energy to the floor cleaning device 10 .
  • a hose connection element 40 is formed on the upper side of the base unit 12, with which a suction hose 42 of the suction unit is coupled. The other end of the suction hose 42 is coupled to a waste water container 44 which is preferably arranged in a removable manner on a shaft 45 of the guide part 14 .
  • dirty water picked up by the squeegee 34 from the floor surface or a cleaning surface can be conveyed via the suction hose 42 into the waste water container 44 .
  • the waste water container 44 is detachably coupled to the shaft 45 .
  • a fresh water container 46 is also formed on the shaft 45 on a side of the shaft 45 opposite the waste water container 44 .
  • fresh water can be supplied to the floor unit 12 via a fresh water line (not shown) and this fresh water can be applied to the floor surface in the area of the tools 24 , 26 .
  • Fresh water is a liquid that is intended for cleaning. It does not necessarily have to be pure water. It can also be a cleaning agent or water with an added cleaning agent or cleaning substance.
  • the guide part 14 or the shaft 45 has a longitudinal axis L, which is arranged perpendicular to the second pivot axis B. In the representation according to FIG. In this position, the guide part 14 assumes a neutral position about the second pivot axis B relative to the base unit 12 .
  • Handles 48, 50 are arranged at an upper end of the shaft 45, which are ergonomically designed to be round and extend along a handle axis G, which is oriented orthogonally to the longitudinal axis L.
  • the grip axis G is also arranged parallel to the first pivot axis A.
  • actuating elements 52, 54 are formed on the shaft 45 below the handles 48, 50 .
  • the operating elements 52, 54 can be used to activate or deactivate functions of the floor cleaning device 10, such as propulsion speed, speed of the tools, properties of the fresh water application to the floor surface and the like.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the exemplary embodiment of the floor cleaning device 10 according to the invention from a perspective from the right looking in the advance direction V. Compared to Figure 1, the floor cleaning device 10 is simplified and shown only schematically.
  • the shaft 45 of the guide part 14 can also be seen here, to which the fresh water container 46, the waste water container 44 and the suction turbine 47 are attached.
  • the handles 48, 50 are arranged at the upper end of the shaft 45.
  • the guide part 14 is coupled to the base unit 12 by means of the joint arrangement 16 . More precisely, the guide part 14 is coupled to the second swivel joint 20 of the joint arrangement 16 . Furthermore, a support bracket 56 is formed on the base unit 12 and couples the joint arrangement 16 or the first swivel joint 18 to the base unit housing 28 of the base unit 12 .
  • this type of attachment is due to the schematic representation and could also be solved by directly attaching the first swivel joint 18 to the floor unit without the support bracket 18, as is known from FIG.
  • the brush-like tools 24, 126 are arranged on the floor unit 12 and make contact with a floor surface 58 to be cleaned. Furthermore, the container 38 of the base unit 12 can be seen.
  • FIGS. 3-11 how the guide part 14 can be supported relative to the floor unit 12 via one or more spring elements. These representations are schematic and do not show many of the details shown in FIGS.
  • the guide part 14 can be pivoted relative to the base unit 12 about the second pivot axis B of the joint arrangement 16, this pivoting being acted upon by a spring force from a spring element 70.
  • the spring element 70 comprises a profile body 72 with a guide profile 74.
  • the profile body 72 is fixedly connected to the guide part 14 and is pivoted about the second pivot bracket B together with it.
  • the spring element comprises a helical compression spring 76 and a spherical rolling body 78 which rolls on the guide profile 74 of the profile body 72 when the guide part 14 is pivoted relative to the base unit 12 .
  • the helical compression spring 76 is supported on a support 80 .
  • This bearing 80 is formed on an angle member 82 which supports and guides the helical compression spring 76 along its length and during compression and relaxation.
  • the angle element 82 is part of the joint arrangement 16. It is mounted on the base unit 12 such that it can pivot about the first pivot axis A.
  • a spring element can also be associated with the first pivot axis A, which is not shown in FIGS. 3-6 for the sake of simplicity. This is then discussed with reference to FIGS. 9-11 and the description of the exemplary embodiment shown there. It should be emphasized that corresponding spring elements can be combined in a common embodiment, so that both a pivoting movement about the first pivot axis A and a pivoting movement about the second pivot axis B can be acted upon by a spring element with a spring force.
  • the guide profile 74 is double-convex and has a concave intermediate area 88, in other words the shape of a round, curved Roman letter “W” or the Greek letter “w”. Accordingly, in this configuration, the guide profile 74 has two convex sections 84 , 86 which are connected to one another via a harmoniously curved concave section 88 .
  • the concave section 88 defines the neutral position with respect to pivoting about the second pivot axis B. The neutral position is shown in FIG. 3 and in FIG.
  • the guide profile 74 is designed and arranged in interaction with the spring element 76 and the rolling body 78 in such a way that it holds the guide part 14 relative to the base unit 12 in the neutral position shown in Figures 3 and 4, with the rolling body 78 being pressed into the concave section 88 via the helical compression spring 76 in the sense of a latch. If the guide part 14 is to be moved and pivoted out of this neutral position shown in FIG.
  • the two convex sections 84 and 86 are designed in such a way that the helical compression spring 76 is initially progressively increasingly compressed during a movement out of the neutral position according to FIG . This can vary depending on the design of the guide profile 74 . After reaching this angular position as a result, the helical compression spring 76 is only compressed at a lower rate in the event of a further deflection.
  • FIG. 5 shows a deflection of the guide part 12 with its longitudinal axis L of the guide part relative to the neutral position according to FIG. 3 by about 55°. It can be seen that the helical compression spring 76 is more compressed in this position.
  • the spring element 70 supports the guide part 14 more in this position and relieves the user holding the guide part 14 as a result of the pivoting when absorbing the weight of the guide part corresponding to the compression of the helical compression spring 76 .
  • the force characteristics of the spring element 70 can be changed. In the present case, in the position shown in FIGS. 5 and 6, the spring element 70 provides very strong support.
  • FIGS. 7 and 8 show a guide profile 174 attached to the angle element 82 in this embodiment variant.
  • the helical compression spring 176 with a corresponding rolling body 178 is firmly attached to the guide part 14 and is mounted on it.
  • FIG. 7 shows the neutral position
  • FIG. 8 shows a position in which the guide part 14 is pivoted to the left relative to the base unit 12 at an angle relative to the vertical Z by approximately 60°.
  • the spring element 176 is of essentially the same design as described with reference to Figures 3-6 and shown therein, just turned around with the rolling body 178 acting downwards and supported on the guide part 14, so that the spring element 176 is compressed along the longitudinal axis L of the guide part and can relax
  • the profile body 172 with its guide profile 174 is designed completely differently in this embodiment variant than in the embodiment variant according to Figures 3-6
  • the guide profile 174 is in the form of a concave surface which essentially forms a parabola.
  • An apex 186 is provided in the middle, which defines the neutral position according to FIG.
  • the parabolic guide profile 174 is designed such that the spring element 176 is maximally relaxed in the neutral position shown in FIG.
  • the spring element 176 relaxes. In the neutral position, the rolling body 178 lies approximately at the vertex 186 of the parabola.
  • FIGS. 9-11 show how a corresponding spring element 190 can be designed, which supports pivoting about the first pivot axis A and is subjected to a spring force.
  • a bearing fork 192 shown schematically, is attached to the base unit 12 and defines the first pivot axis A via a bearing pin.
  • a profile body 194 with a guide profile 196 is attached to the floor unit 12 and has two convex sections 198 , 200 which are interrupted by a concave section 202 .
  • the individual sections 198, 200, 202 essentially merge harmoniously.
  • the concave portion 202 defines the neutral position shown in FIG. In this neutral position, the longitudinal axis L of the guide part is inclined backwards by approx.
  • the compression of the helical compression spring 206 when pivoting backwards according to Figure 10 is significantly stronger and with a greater degree of compression with increasing pivoting from the neutral position according to Figure 9 in the direction of the position according to Figure 10 than when pivoting forwards from the neutral position according to Figure 9 in the direction of the position according to Figure 11. In this way it can be achieved that the user is relieved with increasing pivoting to the rear and does not have to absorb the weight of the guide part 14 or only partially.
  • the variants shown in FIGS. 3 to 6 or 7 and 8 for spring support of a pivoting of the guide part 14 about the second pivot axis B can be combined with the variant shown in FIGS.
  • the constructive integration of two spring elements in the entire joint arrangement 16 is within the scope of expert knowledge. It can be seen, for example, that the arrangement according to FIGS. 9-11 can easily be attached directly to the base unit 12 in the embodiment variant according to FIG. 1 and the arrangement according to FIGS.
  • FIG. 12a and 12b relate to schematic detailed representations of a floor cleaning device 10 according to an embodiment.
  • the floor cleaning device 10 comprises the spring element 70 which is arranged on the floor unit 12 .
  • the floor cleaning device 10 comprises a pivoting lever arrangement 300, which is arranged in FIG. 12a in a deactivated position and in FIG. 12b in an activated position.
  • the pivoted lever arrangement 300 has two pivoted lever arms 302, 304, although only one pivoted lever arm can also be provided.
  • a shock absorber arrangement with a shock absorber can also be provided, which is set up to damp changes in the swivel angle.
  • the pivoting lever arrangement 300 is coupled in an articulated manner and pivotable about a third pivoting axis C to the guide part 14 or, as in the present case, to the connecting element 22 of the joint arrangement 16 .
  • a guide carriage 306 is arranged on the base unit 12 and can be displaced relative to a guide rail 308 along a guide direction FR.
  • the Guide direction FR lies in a common plane with the second pivot axis B and is aligned perpendicular to the first pivot axis A.
  • the guide carriage 306 has two elevations formed upwards, which form a concave receiving area 310 for contacting the pivoting lever arrangement 300 .
  • the pivoted lever assembly 300 has a free end 312 disposed on the other side of the end of the pivoted lever assembly 300 articulated to the connecting member 22 of the pivot assembly 16 .
  • a respective pivoting lever arm 302, 304 is set up to contact a respective elevation depending on the pivoting of the guide part 14 relative to the base unit 12 in the activated position of the pivoting lever arrangement 300.
  • the spring element 70 is designed as a compression spring which is accommodated in a recess in the trough-shaped guide rail 308.
  • the spring element 70 is aligned in such a way that its spring force acts in the direction of the guide direction FR when the spring element 70 is actuated.
  • the guide carriage 306 has a first guide projection 314 and a second guide projection 316, which each form one of the elevations for contacting the pivoting lever arrangement 300.
  • the guide carriage 316 also has a middle area 318 which is arranged within the guide rail 308, the middle area 318 having a rearwardly open receiving opening 320 for at least partially receiving the spring element 70.
  • Two rollers 322 are arranged on each of the two lateral sides of the middle area 318 and are coupled to the middle area 318 such that they can rotate about an axis perpendicular to the guide direction FR.
  • the rollers 322 are designed to roll in respective guide openings 324, 326 of the guide rail 308, which are formed within the guide rail 308 and extend parallel to the guide direction FR, in order to displace the guide carriage 306 relative to the guide rail 308.
  • the front side of the guide rail 308 has an opening 328 for receiving the spring element 70 and the guide carriage 306 .
  • the tub shape is interrupted.
  • the guide rail 308 is also designed to be closed on its rear side and has a support wall 330 .
  • one end of the spring element 70 engages the support wall 330 and the other end of the spring element 70 engages in the receiving opening 320 and thus on the middle region 318 of the guide carriage 306, the spring element 70 exerting a compressive force on its two ends.
  • a mounting plate 332 for fastening the guide rail 308 to the base unit 12 by means of screws 334 is provided.
  • a stop 336 is provided so that the spring element 70 cannot press the guide carriage 306 into an area outside the guide rail 308 of the guide rail 308 can be inserted into the guide rail 308 from above, so that the guide carriage 306 cannot then pass the stop 336 in the guide direction FR and the stop 336 blocks the opening 328 at least partially.
  • FIG. 14b relates to an exploded view of the pivoted lever arrangement 300.
  • the pivoted lever arms 302, 304 are firmly coupled to one another via a web 338, so that the pivoted lever arrangement 300 has a substantially U-shaped configuration.
  • a roller 340 for rolling on the guide carriage 306 when the guide part 14 is pivoted relative to the base unit 12 about the first pivot axis A is provided on the free end 312 of each of the pivoting lever arms 302, 304.
  • a guide receptacle 342 is also provided for attaching the pivoting lever arrangement 300 to the connecting element 22 . This has openings for accommodating axle pins 344 for arranging the pivoted lever arrangement 300 on the guide receptacle 342 so that it can be pivoted about the third pivot axis C.
  • the pivoted lever arrangement 300 engages with the guide carriage 306 and presses against it.
  • the guide carriage 306 in turn is displaced along the guide direction FR relative to and within the guide rail 308, in particular towards the rear.
  • the spring element 70 is thereby compressed, with an increase in the spring force generated occurring with increasing displacement or compression of the spring element 70 .
  • the magnitude of the spring force generated depends on the spring constant of spring element 70, with the effect or force acting on pivoted lever arrangement 300 and thus between base unit 12 and guide part 14 and pushing towards the neutral position, in particular the supporting or counteracting effect, thus also being adaptable by a suitable choice of spring element 70. If the spring element 70 is to be deactivated, the pivoted lever arrangement 300 is pivoted about the third pivot axis C into the deactivated position, so that it rests against the guide receptacle 342 . Provision can be made for the pivoting lever arrangement 300 to be releasably latchable with the guide receptacle 342, for example.
  • the guide part 14 can be pivoted relative to the base unit 12 without the support or counteraction of the spring element 70. Since the pivoted lever arrangement 300 only rests against the guide carriage 306 when the guide part 14 is pivoted relative to the base unit 12 about the first pivot axis A in the rear direction, in particular starting from the neutral position, a movement of the guide part 14 relative to the base unit 12 about the first pivot axis A in Direction forward not affected by the force of the spring member 70.
  • the length of the pivoting lever arrangement 300 and/or the position of the guide carriage 306 on the base unit 12 can vary or be variable by an operator, so that the supporting or counteracting effect occurs from a predetermined or predeterminable pivoting angle about the first pivoting axis A in the rear direction.
  • the guide carriage 306 and the guide rail 308 provision can also be made for the spring element 70 to be arranged on the joint arrangement 16 or the guide part 14 or the base unit 12, similar to the pivoted lever arrangement 300, and thus to be pivotable about the third pivot axis C or according to any other desired pivot shape between a corresponding activated position and a corresponding deactivated position.
  • the guide carriage 306 can be locked on the guide rail 308 .
  • a blocking mechanism for blocking the actuation of the spring member 70 can thus be provided.
  • the latching can be provided, for example, by an actuatable clamping jaw, which acts on the guide carriage 306 and/or the guide rail 308 when it is actuated.
  • pivoting of the guide part 14 about one or both of the pivot axes A and B can be designed with spring support in such a way that the user is supported to a greater or lesser extent depending on the respective pivot angle, i. H. that, depending on the respective pivoting angle, the weight of the guide part 14 is supported to a greater or lesser extent by the spring element in question, so that the user does not have to bear it or only partially bear it himself.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bodenbearbeitungsvorrichtung, bevorzugt Bodenreinigungsvorrichtung (10), umfassend: - eine Bodeneinheit (12); - wenigstens ein Werkzeug (24), das der Bodeneinheit (12) zugeordnet ist und das in einem Betriebszustand eine Bodenfläche (58) kontaktiert; - ein Führungsteil (14) zum Führen der Bodenreinigungsvorrichtung (10) durch einen Benutzer; und - eine Gelenkanordnung (16) mit wenigstens zwei Schwenkachsen (A, B), wobei die Gelenkanordnung (16) zum Verschwenken des Führungsteils (14) relativ zu der Bodeneinheit (12) um eine erste Schwenkachse (A), und zum Verschwenken des Führungsteils (14) relativ zu der Bodeneinheit (12) um eine sich von der ersten Schwenkachse (A) unterscheidenden zweite Schwenkachse (B) relativ zur Bodeneinheit (12) ausgebildet ist. Bei dieser Bodenbearbeitungsvorrichtung ist vorgesehen, dass der Gelenkanordnung (16) wenigstens ein Federorgan (70) zum Erzeugen einer Federkraft zwischen der Bodeneinheit (12) und dem Führungsteil (14) zugeordnet ist, wobei die Federkraft des Federorgans (70) beim Verschwenken des Führungsteils um die erste oder/und zweite Schwenkachse (A, B) relativ zur Bodeneinheit (12) eine Bewegung des Führungsteils (14) relativ zur Bodeneinheit (12) wahlweise unterstützt oder dieser entgegenwirkt.

Description

BODENBEARBEITUNGSVORRICHTUNG UMFASSEND EIN FÜHRUNGSTEIL MIT EINER GELENKANORDNUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenbearbeitungsvorrichtung, bevorzugt eine Bodenreinigungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Scheuer-Bodenreinigungsvorrichtung. Die Bodenbearbeitungsvorrichtung dieser Art gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Bodeneinheit;
- wenigstens ein Werkzeug, das der Bodeneinheit zugeordnet ist und das in einem Betriebszustand eine Bodenfläche kontaktiert; ein Führungsteil zum Führen der Bodenreinigungsvorrichtung durch einen Benutzer; eine Gelenkanordnung mit wenigstens zwei Schwenkachsen, wobei die Gelenkanordnung zum Verschwenken des Führungsteils relativ zu der Bodeneinheit um eine erste Schwenkachse, und zum Verschwenken des Führungsteils relativ zu der Bodeneinheit um eine sich von der ersten Schwenkachse unterscheidenden zweiten Schwenkachse relativ zur Bodeneinheit ausgebildet ist.
Eine Bodenreinigungsvorrichtung aus WO 2020/234904 A1 bekannt. Dabei ist zwischen einem Führungsteil und der Bodeneinheit eine Schraubenfeder angeordnet, die einen das Führungsteil und die Bodeneinheit verbindenden Bereich des Führungsteils umgreift. Mit einem Ende ist die Schraubenfeder an der Bodeneinheit und dem anderen Ende an dem Führungsteil fest angebracht. Dies führt dazu, dass das Führungsteil relativ zur Bodeneinheit in einem Winkel von etwa 90 Grad in einer sogenannten Neutralstellung aufgrund der Federkraft der Schraubenfeder gehalten wird. Verschwenkt ein Benutzer das Führungsteil aus der Neutralstellung relativ zu der Bodeneinheit, erzeugt die Schraubenfeder eine entgegenwirkende Rückstellkraft in Richtung der Neutralstellung. Die Rückstellkraft steigt dabei mit der Größe des Verschwenkwinkels gegenüber der Neutralstellung an.
Wird diese Bodenreinigungsvorrichtung von einem Benutzer in Betrieb gesetzt und bedient, wird der Benutzer feststellen, dass die über die Schraubenfeder realisierte Neutralstellung des Führungsteils mit erheblichen ergonomischen Nachteilen verbunden ist. Greifen die Hände eines Bedieners das Führungsteil in dieser Neutralstellung, wird es vorkommen, dass die Füße des Bedieners mit der Bodeneinheit kollidieren. Steht der Bediener wiederum mit seinen Füßen im Abstand zur Bodeneinheit, wird der Bediener die Arme relativ weit ausstrecken müssen, um das Führungsteil in der Neutralstellung zu greifen. Diese ausgestreckte Haltung der Arme ist auf Dauer jedoch unangenehm und ergonomisch unvorteilhaft. Somit wird ein Bediener das Führungsteil im Betrieb aus der Neutralstellung in Richtung seines Körpers verschwenken, d.h. zu sich neigen bzw. zu sich herziehen, um das Führungsteil nicht mit ausgestreckten Armen greifen zu müssen. In dieser Stellung muss der Bediener jedoch entgegen der durch die Spiralfeder erzeugte Rückstellkraft „arbeiten“ und das Führungsteil entsprechend ausgelenkt halten, damit sich das Führungsteil durch die Rückstellkraft der Schraubenfeder nicht in die Neutralstellung zurück bewegt. Abhängig von der Stärke der von der Schraubenfeder ausgehenden Rückstellkraft kann diese auch mit einem aus der Gewichtskraft des Führungsteil resultierenden Drehmoment um die Schwenkachse in Verschwenkrichtung mehr oder weniger stark kompensiert werden, zumindest in einem Winkelbereich. Je weiter ein Bediener jedoch das Führungsteil verschwenkt, desto stärker wird der Bediener entgegen der Rückstellkraft arbeiten müssen, sodass ein Verschwenken mit größeren Verschwenkwinkeln nur unter erheblichem Kraftaufwand oder gar nicht möglich ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass beim Verschwenken mit größeren Verschwenkwinkeln eine verhältnismäßig große Reaktionskraft über das wenigstens eine Federorgan auf das Bodenteil ausgeübt wird. Um eine hinreichend gute Funktionsfähigkeit garantieren zu können, muss bei dieser Vorrichtung das Bodenteil mit verhältnismäßig großem Gewicht oder/und relativ großer Grundfläche ausgestaltet werden. Dies führt dazu, dass die Vorrichtung schwer und unhandlich wird.
Als weiterer Stand der Technik wird auf das erteilte europäische Patent EP 3 031 378 B1 verwiesen, aus dem eine Bodenreinigungsvorrichtung bekannt ist, die Vorkehrungen vorsieht, um die Vorrichtung bedarfsweise zwischen einer Betriebsstellung und einer raumsparenden Transport- oder Lagerstellung verlagern zu können. Ein Führungsteil ist in der Betriebsstellung relativ zu einer Bodeneinheit frei verschwenkbar. Das Führungsteil kann somit einfach in Richtung eines Benutzers verschwenkt werden, sodass dieser das Führungsteil einfach greifen kann. Auch können durch das freie Verschwenken große Verschwenkwinkel erzielt werden, die insbesondere notwendig sind, um die raumsparende Stellung einzunehmen. Allerdings lastet durch die freie Verschwenkbarkeit des Führungsteils ein nicht unwesentlicher Teil der Gewichtskraft des Führungsteils während dem gesamten Verschwenken auf dem Benutzer bzw. dessen Armen. Dies ist nicht ergonomisch.
Ein Bediener muss somit bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bodenreinigungsvorrichtungen eine nicht unerhebliche Last auf Arme und Körper des Bedieners in Kauf nehmen, wenn das Führungsteil relativ zur Bodeneinheit verschwenkt wird. Außerdem wird es bei der aus dem Dokument WO 2020/234904 A1 bekannten Bodenreinigungsvorrichtung aufgrund der mit dem zunehmenden Verschwenkwinkel zwangsläufig ansteigenden Rückstellkraft kaum möglich sein, das Führungsteil in eine gegenüber der Bodeneinheit vollständig um 90° oder zumindest nahezu vollständig verschwenkte Position zu bringen, in der die Bodenreinigungsvorrichtung eine geringe Höhenerstreckung aufweisen würde. Es ist also kaum möglich, die Bodenreinigungsvorrichtung kompakt zu verstauen bzw. zu lagern, oder die Bodenreinigungsvorrichtung unterhalb von Vorsprüngen mit geringer Höhe zur Reinigung einzusetzen.
Dazu kommt, dass der Benutzer bei der Vorrichtung gemäß EP 3 031 378 B1 überhaupt nicht oder bei der Vorrichtung gemäß WO 2020/234904 A1 in unergonomisch progressiver Weise bei einem seitlichen Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit unterstützt wird. Tatsächlich gibt es aber beim Manövrieren einer Bodenreinigungsvorrichtung Relativstellungen zwischen Führungsteil und Bodeneinheit, die aus Ergonomiegründen stärker durch eine Federkraft unterstützt werden sollten, und andere Relativstellungen zwischen Führungsteil und Bodeneinheit, die aus Ergonomiegründen weniger stark federunterstützt sein sollten.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bodenreinigungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die zumindest einen der vorangehend im Hinblick auf den Stand der Technik beschriebenen Nachteile überwindet. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenreinigungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die einem Benutzer eine angenehme und ergonomisch günstige Bedienposition ermöglicht und die gesamte Bedienung der Vorrichtung in ergonomischer Weise vereinfacht.
Diese Aufgabe wird durch eine Bodenreinigungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass der Gelenkanordnung wenigstens ein Federorgan zum Erzeugen einer Federkraft zwischen der Bodeneinheit und dem Führungsteil zugeordnet ist, wobei die Federkraft des Federorgans beim Verschwenken des Führungsteils um die erste oder/und zweite Schwenkachse relativ zur Bodeneinheit eine Bewegung des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit wahlweise unterstützt oder dieser entgegenwirkt.
Dabei kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Schwenkachse im wesentlichen parallel zur Bodenfläche verläuft. Beispielsweise kann die erste Schwenkachse quer zu einer Vorwärtsrichtung der Vorrichtung, insbesondere in einem Winkel von 90° zu einer Vortriebsrichtung verlaufen.
Ferner kann in diesem Zusammenhang gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die zweite Schwenkachse quer oder windschief zur ersten Schwenkachse verläuft. Die beiden Achsen könne sich schneiden oder windschief mit Abstand im Raum zueinander angeordnet sein. Sie können in einer gedachten vertikalen Projektion auf die Bodenfläche in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sein. Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Gelenkanordnung ein erstes Schwenkgelenk aufweist, dass die erste Schwenkachse definiert. Gemäß dieser Ausführungsvariante der Erfindung sind konkret ausgebildete Schwenkgelenke mit diesen jeweils zugeordneten Schwenkachsen vorgesehen. Dabei ist es möglich, dass die Schwenkachse des betreffenden Schwenkgelenks klar definiert sind, beispielsweise durch die Mittelachse eines die Verschwenkung lagernden Drehzapfens, oder dass es sich um virtuelle Achsen handelt, beispielsweise im Falle eines Schwenkgelenks, das über einen elastisch verformbaren Körper oder eine Feder realisiert sind und demzufolge keine klar definierte Schwenkachse aufweist. In diesem letztgenannten Fall spricht man dennoch von virtuellen Schwenkachsen, deren Lage sich während der Verschwenkung verändern kann. Bei dieser Ausführungsvariante verläuft vorzugsweise die erste Schwenkachse parallel zur Bodenfläche, insbesondere quer zu einer Vortriebsrichtung, in der die Bodenbearbeitungsvorrichtung in Richtung nach vorne bewegt wird.
Wahlweise ist nur einem oder jedem dieser Schwenkgelenke ein Federorgan zugeordnet. Dadurch lässt sich gezielt über das wenigstens eine Federorgan ein Federverhalten bei einer Verschwenkung um die erste oder/und die zweite Schwenkachse festlegen. So ist es beispielsweise möglich, eine Verschwenkung um die erste Schwenkachse in bestimmten Winkelbereichen der Schwenkbewegung über das wenigstens eine Federorgan zu unterstützen, hingegen einer Verschwenkung in anderen Winkelbereichen der Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse entgegenzuwirken und in weiteren Winterbereichen bei einer Verschwenkung um die erste Schwenkachse überhaupt keine Federwirkung zu entfalten. Gleiches gilt für eine Verschwenkung um die zweite Schwenkachse, die in vorbestimmten Winkelbereichen mehr oder weniger stark federunterstützt oder -gehemmt wird. Auch kann die unterstützende oder der Verschwenkung entgegenwirkende Federkraft konstant oder ganz grundsätzlich variabel sein, insbesondere kann sie linear ansteigend oder linear abnehmend, nicht-linear ansteigend oder nicht-linear abnehmend sein. Zusätzlich ist es möglich, dass die der Verschwenkung entgegenwirkende Federkraft zunächst ansteigt und dann abnimmt oder umgekehrt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste oder/und das zweite Schwenkgelenk eine Neutralstellung aufweist bzw. aufweisen. In einer solchen Neutralstellung, die punktuell bei einem bestimmten Schwenkwinkel oder in einem bestimmten Schwenkwinkelbereich vorliegen kann, kann das Federorgan überhaupt keine Federkraft entfalten oder es kann das Führungsteil in der jeweiligen Neutralstellung durch die auf das Führungsteil gegenüber der Bodeneinheit einwirkende Federkraft halten. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass das wenigstens eine Federorgan in dieser Neutralstellung die von dem Führungsteil ausgeübte Gewichtskraft aufnimmt und somit den Benutzer entlastet.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass in der Neutralstellung des ersten Schwenkgelenks das Führungsteil relativ zur Bodeneinheit um die erste Schwenkachse derart angeordnet ist, dass eine Führungsteil-Längsachse mit einer senkrecht zur Bodenfläche und senkrecht zur ersten Schwenkachse verlaufenden Vertikalachse einen Winkel einschließt, der in einem Bereich zwischen 0° und 60°, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° und 45° am meisten bevorzugt bei ca. 30° liegt. Eine solche Neutralstellung des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit bezüglich der ersten Schwenkachse erlaubt es dem Benutzer, das Führungsteil ohne besondere Anstrengung zu greifen und in dieser Position ohne Kraftaufwand während der Benutzung der Bodenbearbeitungsvorrichtung zu halten und zu führen. Das Führungsteil ist der nach vorne gerichteten Bearbeitungsrichtung und Bewegungsrichtung auf dem Untergrund entgegengerichtet und damit in dem vorgesehenen Winkelbereich in ergonomischer Weise in Richtung zum Benutzer hin geneigt.
Ferner sieht eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsvorrichtung vor, dass in der Neutralstellung des zweiten Schwenkgelenks das Führungsteil relativ zur Bodeneinheit um die zweite Schwenkachse derart angeordnet ist, dass die Führungsteil- Längsachse mit der ersten Schwenkachse einen Winkel von ca. 90° einschließt. Dies bedeutet, dass das Führungsteil bezüglich der zweiten Schwenkachse in einer Neutralstellung gehalten wird, sodass es weder zur einen noch zur anderen Seite der Bodenbearbeitungsvorrichtung merklich verschwenkt ist. Es wird sozusagen im wesentlichen zentriert ausgerichtet über dem Untergrund gehalten. Allerdings kann der Benutzer das Führungsteil aus dieser Neutralstellung relativ leicht seitlich heraus schwenken. Dadurch wird ohne Anstrengung für den Benutzer eine Geradeausfahrt der Bodenbearbeitungsvorrichtung ermöglicht.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Federorgan das Führungsteil in der Neutralstellung bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse über die Federkraft verrastend in einer bestimmten Winkelposition oder einem vorbestimmten Winkelbereich hält. Mit anderen Worten ist das wenigstens eine Federorgan derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass der Benutzer bei einer beabsichtigten Schwenkbewegung des Führungsteils aus der betreffenden Neutralstellung bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse heraus einen vorbestimmten Kraftaufwand erbringen muss, um die beabsichtigte Schwenkbewegung ausführen zu können. Andererseits kann der Benutzer das Führungsteil bei einer Schwenkbewegung in Richtung zu der Neutralstellung hin bzw. in die Neutralstellung bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse davon ausgehen, dass das Führungsteil in die betreffende Neutralstellung durch Federkraft-Unterstützung hineingleitet und bei Erreichen der Neutralstellung in dieser verlässlich gehalten wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beim Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit aus der Neutralstellung bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse heraus in wenigstens eine Schwenkrichtung von dem wenigstens einen Federorgan eine Federkraft ausgeübt wird, die zunächst über einen ersten Winkelbereich bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse auf einen Kraftschwellenwert ansteigt, wobei der Benutzer eine spürbare Entlastung dabei empfindet, die Gewichtskraft des verschwenkten Führungsteils nicht oder nicht vollständig halten zu müssen, und bei Überschreiten des ersten Winkelbereichs unter Überwindung des Kraftschwellenwerts in der Folge einer weiteren Verschwenkung entweder konstant bleibt oder abnimmt. Damit kann erreicht werden, dass das Bodenteil beispielsweise bei besonders schweren Bodenbearbeitungsvorrichtung unabhängig vom Ausmaß der Verschwenkung weitgehend unbeeinflusst bleibt und sich damit leicht manövrieren lässt.
Es sei angemerkt, dass beispielsweise auch nur ein Federorgan bezüglich einer Schwenkachse vorgesehen sein kann und dass zusätzlich zu einem weiteren Federorgan oder alternativ hierzu eine mechanische Abstützung vorgesehen werden kann. Eine solche mechanische Abstützung kann beispielsweise durch einen Hebel erreicht werden, der in eine Abstützstellung geklappt und aus dieser wieder in eine Ruhestellung heraus geklappt werden kann. Mit einem solchen Hebel kann sozusagen ein zuschaltbarer mechanischer Anschlag bereitgestellt werden, der die Neutralstellung bezüglich der jeweiligen Schwenkachse definiert.
Ferner sei angemerkt, dass in der Praxis, dann, wenn sich das Führungsteil relativ zur Bodeneinheit in der Neutralstellung befindet, sei es durch Unterstützung durch das wenigstens eine Federorgan oder durch eine mechanische Abstützung, das Führungsteil vom Benutzer einfach losgelassen werden kann, ohne dass es sich um die jeweilige Schwenkachse neigt oder gar umfällt. Der Benutzer kann so beispielsweise eine kurze Arbeitspause machen, ohne dass er die erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsvorrichtung in gesonderter Weise dafür einstellen muss. Anschließend kann er unmittelbar die Bearbeitung fortsetzen. Es kann hier von einem „Stop and Go“ Betrieb gesprochen werden. Auch eine einhändige Bedienung ist damit problemlos möglich, sodass der Benutzer beispielsweise wahlweise nur einen Arm belasten muss. Der Benutzer kann auch die Bodenbearbeitung fortsetzen, jedoch für eine kurze Distanz die Hände ganz vom Führungsteil nehmen, um sich dabei kurz zu entspannen. Durch das Halten des Führungsteils in der Neutralstellung um die jeweilige Schwenkachse fährt die Bodenbearbeitungsvorrichtung dann in Vortriebsrichtung von alleine weiter, gegebenenfalls angetrieben in Vortriebsrichtung durch die Rotation des Werkzeugs oder der Werkzeuge oder allein durch den noch vorhandenen Schwung. Der Benutzer muss in einer solchen Situation der Bodenbearbeitungsvorrichtung nur hinterher laufen und kann sich dabei kurz entspannen. Danach kann er das Führungsteil wieder ergreifen und die Bodenbearbeitungsvorrichtung weiter manövrieren. Dies trägt erheblich zur Ergonomie der erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsvorrichtung bei.
Hinsichtlich der Charakteristik des wenigstens einen Federorgans kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Federkraft des wenigstens einen Federorgans während des Verschwenkens des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit um die erste oder um die zweite Schwenkachse im Wesentlichen konstant ist. Alternativ hierzu ist es erfindungsgemäß gleichermaßen möglich, dass die Federkraft des wenigstens einen Federorgans während des Verschwenkens des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit um die erste oder um die zweite Schwenkachse im Wesentlichen variabel ist, vorzugsweise nicht-linear variabel ist. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, dass es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich ist, dass dem ersten Schwenkgelenk wenigstens ein Federorgan mit einer Federcharakteristik zugeordnet ist, die der Federcharakteristik wenigstens eines Federorgans entspricht, das dem zweiten Schwenkgelenk zugeordnet ist, oder dass die Federcharakteristiken der den beiden Schwenkgelenken zugeordneten Federorgane sich voneinander unterscheiden.
Bei einer einfachen und kostengünstigen Variante der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der ersten und zweiten Schwenkachse ein einziges gemeinsames Federorgan zugeordnet ist. Dabei ist allerdings festzustellen, dass in Abweichung vom Stand der Technik gemäß dem Dokument WO 2020/234904 A1 klar definierte erste und zweite Schwenkgelenke vorgesehen sind, die über das einzige Federorgan Federbeaufschlagt werden. Ein solches Federorgan kann beispielsweise eine Schraubenfeder umfassen. Das Federorgan kann beispielsweise aber auch eine Zugfeder oder Druckfeder sein, die über eine dieser zugeordneten Mechanik, wie beispielsweise einer Hebelanordnung, einem Getriebe oder einem Seilzug bei einer Verschwenkung um Gelenkachsen in gleicher weise oder bezüglich jeder der Gelenkachsen unterschiedlich wirkt.
Alternativ hierzu kann in einer bevorzugten Erfindungsvariante vorgesehen sein, dass jeder der ersten und zweiten Schwenkachse wenigstens ein separates Federorgan zugeordnet ist. Dies macht es möglich, speziell für jedes Schwenkgelenk geeignete Federcharakteristiken in Abstimmung auf die bevorzugten Schwenkwinkelbereiche zu erzielen. Dabei ist es möglich, wie vorstehend bereits angedeutet, dass die Federorgane gleiche oder unterschiedliche Federcharakteristiken aufweisen. Dadurch kann erreicht werden, dass sich in Abhängigkeit vom jeweiligen Schwenkgelenk und in Abstimmung auf bevorzugte Schwenkwinkelbereiche eine vom Benutzer mehr oder weniger spürbare Unterstützung beim Verschwenken des Führungsteils erfolgt. Ferner ist in diesem Zusammenhang auch zu berücksichtigen, dass das Führungsteil häufig wenigstens einen Flüssigkeitstank aufweist, beispielsweise für Frischwasser oder für Gebrauchtwasser, sodass sich die Unterstützung auch in Abhängigkeit von dem Füllstand des Flüssigkeitstanks verändern kann.
Im Zusammenhang mit unterschiedlichen Federorganen bzw. Federcharakteristiken kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Federkraft desjenigen Federorgans, das einem Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit in Richtung hinten bzw. vorne zuordenbar ist, dazu eingerichtet ist, eine größere unterstützende bzw. entgegenwirkende Wirkung, insbesondere Federkraft, zu erzeugen als dasjenige Federorgan, das einem Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit in Richtung seitwärts zuordenbar ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dasjenige Federorgan, das einem Verschwenken um die erste Schwenkachse zuordenbar ist, dazu eingerichtet ist, eine größere unterstützende bzw. entgegenwirkende Wirkung, insbesondere Federkraft, bereitzustellen als dasjenige Federorgan, das einem Verschwenken um die zweite Schwenkachse zuordenbar ist. Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang das erstgenannte Federorgan eine größere Federkonstante als das zweitgenannte Federorgan aufweisen.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Federorgan bei einem Verschwenken in Richtung hinten eine größere unterstützende oder entgegenwirkende Wirkung, insbesondere eine größere Federkraft, erzeugt als bei einem Verschwenken in Richtung vorne, insbesondere ausgehend von der Neutralstellung und/oder einer Mittelstellung. Als Mittelstellung und/oder als Neutralstellung kann gemeint sein, dass das Führungsteil bzw. eine Längsachse des Führungsteils im Wesentlichen senkrecht gegenüber der Bodenfläche ausgerichtet ist. Ferner kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einem Verschwenken nach vorne zumindest ab einem vorgegebenen Schwenkwinkel, insbesondere ab der Neutralstellung, eine Entkopplung derart stattfindet, dass das Federorgan im Wesentlichen die Bewegung des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit nicht mehr unterstützt oder dieser entgegenwirkt. Während des Betriebs der Bodenbearbeitungsvorrichtung wird der Bediener das Führungsteil häufig in Richtung hinten bzw. ausgehend von der Neutralstellung bzw. Mittelstellung in einem hinteren Bereich verschwenken. Demgegenüber ist ein Verschwenken in Richtung vorne ausgehend von der Neutralstellung bzw. Mittelstellung eher selten. Daher ist es dem Bedienkomfort besonders zuträglich, wenn das Federorgan bei einem Verschwenken ausgehend von der Neutralstellung bzw. Mittelstellung in Richtung hinten eine größere unterstützende bzw. entgegenwirkende Wirkung, insbesondere Federkraft, erzeugt als bei einem Verschwenken ausgehend von der Neutralstellung bzw. Mittelstellung in Richtung vorne. Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Federorgan bei einem Verschwenken in Richtung vorne, insbesondere ausgehend von der Neutralstellung, im Wesentlichen keine unterstützende bzw. entgegenwirkende Wirkung, insbesondere keine Federkraft, erzeugt. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein Verschwenken ausgehend von der Neutralstellung bzw. Mittelstellung in Richtung vorne sogar zu einem ungewollten Kippen der Bodeneinheit aufgrund der ausgeübten Federkraft führen würde.
Gemäß einer konstruktiv robusten und einfach herzustellenden Erfindungsvariante ist vorgesehen, dass das Federorgan wenigstens einen Profilkörper mit einem Führungsprofil sowie ein Federelement aufweist. Dabei kann das Führungsprofil in Wechselwirkung mit der Federwirkung des Federelements beim Verschwenken des Führungsteils über das zweite Schwenkgelenk um die zweite Schwenkachse relativ zur Bodeneinheit die nichtlineare variable Federkraft betragsmäßig bestimmen, insbesondere in Abhängigkeit von der aktuellen Winkelstellung zwischen dem Führungsteil und der Bodeneinheit. Der Profilkörper kann unterschiedlich ausgebildet sein und eine das Führungsprofil definierende Konturfläche oder Konturbahn aufweisen. Je nach Gestaltung dieser Konturfläche, die das Führungsprofil definiert, lässt sich dann die Federwirkungscharakteristik des Federorgans vorsehen.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Profilkörper an dem Führungsteil angebracht und mit diesem um die erste oder/und zweite Schwenkachse verschwenkbar ist.
Alternativ hierzu ist es gemäß einer weiteren Erfindungsvariante möglich, dass der wenigstens eine Profilkörper derart an der Bodeneinheit mittelbar oder unmittelbar angebracht ist, dass er beim Verschwenken des Führungsteils um die erste oder zweite Schwenkachse relativ zur Bodeneinheit gegenüber dem Führungsteil unverschwenkt bzw. unbewegt bleibt.
Gemäß einer hiervon abweichenden Erfindungsvariante ist es ferner möglich, dass der wenigstens eine Profilkörper derart an der Gelenkanordnung mittelbar oder unmittelbar angebracht ist, dass er beim Verschwenken des Führungsteils um die zweite Schwenkachse relativ zur Bodeneinheit gegenüber dem Führungsteil unverschwenkt bzw. unbewegt bleibt, jedoch beim Verschwenken des Führungsteils um die erste Schwenkachse relativ zur Bodeneinheit mit der Gelenkanordnung verschwenkt. Bei dieser Ausführungsvariante kann der Profilkörper beispielsweise an einem zwischen dem ersten und dem zweiten Schwenkgelenk angeordneten Gelenkkörper der Gelenkanordnung angebracht sein.
Je nach gewünschter Federcharakteristik kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Profilkörper ein konkaves oder ein konvexes, oder ein aus konkaven und konvexen Abschnitten gebildetes Führungsprofil, vorzugsweise ein doppelt-konvexes Führungsprofil aufweist. Durch eine jeweilige geeignete Wahl der Geometrie des Führungsprofil lässt sich eine gewünschte Federcharakteristik und damit eine mehr oder weniger starke Unterstützungswirkung bzw. Hemmungswirkung entlang einer Schwenkbewegung des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit um die betreffende Schwenkachse erzielen. So ist es möglich, in Abhängigkeit von dem Führungsprofil Winkelbereiche mit stärkerer Unterstützung unter anderem in den Bereichen mit geringerer Unterstützung durch das Federorgan vorzusehen. Es gibt beispielsweise - zusätzlich zur Neutralstellung - bevorzugte Schwenkpositionen um die zweite Schwenkachse, in denen das Führungsteil vollständig oder nahezu vollständig durch die Federkraft des Federorgans gehalten werden soll. Der Benutzer kann so das Führungsteil seitlich zur Bodeneinheit verschwenken, ohne dass er die bei der Verschwenkung ohne Federunterstützung von ihm zu haltende Gewichtskraft des Führungsteils mit der vorliegenden Erfindung nicht halten muss sondern dass diese über das Federorgan abgestützt wird.
Ferner ist es möglich, bestimmte Bereiche mit mehr oder weniger starkem Federwiderstand zu versehen, sodass der Benutzer zum Erreichen bestimmter Verschwenkungen zusätzlich Kraft aufbringen muss.
Beispielsweise kann in einer Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das konkave Führungsprofil einen im wesentlichen mittigen Scheitelbereich zur Definition der Neutralstellung aufweist. So kann das Führungsprofil in Form einer mehr oder weniger stark geöffneten Parabel ausgebildet sein.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das doppelt-konvexe Führungsprofil zwei konvexe Führungsprofilabschnitte aufweist, die über einen im wesentlichen mittigen konkaven Verbindungsbereich zur Definition der Neutralstellung verbunden sind. Über den mittigen konkaven Verbindungsbereich lässt sich eine Verrastung einfach und wirksam realisieren. Die sich an den mittigen konkaven Verbindungsbereich anschließenden konvexen Führungsprofilabschnitte bewirken den vorstehend angesprochenen Kraftanstieg beim Verschwenken aus der Neutralstellung heraus bis hin zu einem Kraftschwellenwert, nach dessen Überwindung dann ein weiteres Verschwenken federkraftunterstützt erfolgen kann.
Hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung und einer ergonomischen sowie verschleißarmen Bedienung sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass dem Federorgan wenigstens ein mit dem Führungsprofil zusammenwirkenden Rollkörper oder Gleitkörper zugeordnet ist, wobei der Rollkörper oder Gleitkörper über das Federelement auf das Führungsprofil vorgespannt ist und beim Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit um die erste oder/und zweite Schwenkachse auf dem Führungsprofil abrollt oder gleitet. Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Federorgan eine Druckfeder, eine Zugfeder oder ein Feder-Dämpfer-Element umfasst.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, dass das wenigstens eine Federorgan aktivierbar und deaktivierbar ist. So kann das Federorgan beispielsweise über einen Hebelmechanismus und/oder einen Sperrmechanismus völlig blockiert werden, sodass es keine Federkraft bei einem Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit ausübt. Allgemein macht es die Aktivier- bzw. Deaktivierbarkeit möglich, dass ein Benutzer in bestimmten Betriebssituationen die Federunterstützung gänzlich „abschaltet“ und in den anderen Betriebssituationen der Bodenbearbeitungsvorrichtung die Federunterstützung bedarfsweise zuschaltet. Als Sperrmechanismus kommt beispielsweise eine Art starrer Käfig in Betracht, der über das Federorgan bedarfsabhängig stülpar, insbesondere klappbar, ist und eine Stauchung bzw. Längung des Federorgans sperrt. In Zusammenhang mit der Aktivier- bzw. Deaktivierbarkeit kann ferner vorgesehen sein, dass das Federorgan verschwenkbar mit dem Führungsteil oder der Bodeneinheit gekoppelt ist. So kann eine erste Schwenkstellung vorgesehen sein, in der das Federorgan zum Erzeugen der Federkraft eingerichtet ist, und eine zweite Schwenkstellung vorgesehen sein, in der das Federorgan nicht zum Erzeugen der Federkraft eingerichtet ist. So kann vorgesehen sein, dass das Federorgan in der ersten Schwenkstellung mit dem Führungsteil und/oder der Bodeneinheit in Eingriff ist oder in Eingriff bringbar ist, während es in der zweiten Schwenkstellung nicht mit dem Führungsteil und/oder der Bodeneinheit in Eingriff ist oder in Eingriff bringbar ist. Statt oder zusätzlich zur Verschwenkbarkeit des Federorgans kann ein Schwenkhebel vorgesehen sein, der in dessen ersten Schwenkstellung derart an der Bodenbearbeitungsvorrichtung angeordnet ist, dass das Federorgan bei Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit zum Erzeugen der Federkraft eingerichtet ist, und der in dessen zweiten Schwenkstellung derart an der Bodenbearbeitungsvorrichtung angeordnet ist, dass das Federorgan bei Verschwenken des Führungsteils relativ zur Bodeneinheit nicht zum Erzeugen der Federkraft eingerichtet ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Verschwenkbarkeit des Federorgans bzw. des Schwenkhebels zwischen der aktivierten und deaktivierten Position in der Neutralstellung und/oder ab einem vorgegebenen Schwenkwinkel in Richtung vorne ausgehend von der Neutralstellung bereitgestellt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine Federorgan einstellbar ist, d. h. dass es von der Benutzer je nach dessen vorliegen mehr oder weniger stark vorgespannt werden kann, sodass die Unterstützungswirkung des wenigstens einen Federorgans eingestellt werden kann. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn ein Benutzer durchaus bevorzugt, immer einen gewissen Anteil der Gewichtskraft des Führungsteils zu halten, um die Bodenbearbeitungsvorrichtung direkter zu steuern. Eine Einstellung kann auch beispielsweise in Abhängigkeit davon erfolgen, wie stark ein am Führungsteil vorgesehener Flüssigkeitstank für Frischwasser oder Gebrauchtwasser gefüllt ist. Die Einstellung kann manuell, beispielsweise über eine mit einer Schraubendruckfeder zusammenwirkenden Einstellmutter, oder elektromechanisch, gegebenenfalls sogar automatisiert, über ein elektromechanisches oder elektromagnetisches Stellglied erfolgen.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Gelenkanordnung, insbesondere bezüglich eines Verschwenkens um die erste und/oder zweite Schwenkachse, arretierbar ist, sodass ein Verschwenken zumindest temporär unterbunden ist. Eine derartige Arretierbarkeit kann für vorgegebene Schwenkwinkel vorgesehen sein. Daneben kann vorgesehen sein, dass die Gelenkanordnung für beliebige Schwenkwinkel oder innerhalb vorgegebener Schwenkwinkelbereiche um die erste und/oder zweite Schwenkachse arretierbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Bodenbearbeitungsvorrichtung zur Nassreinigung der Bodenfläche ausgebildet sein. So kann eine besonders gute Reinigungswirkung erzielt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Bodenreinigungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, Flüssigkeit wie beispielsweise Frischwasser oder ein Reinigungsfluid auf der Bodenfläche zumindest phasenweise aufzubringen. Diese Flüssigkeit kann mittels einem Frischwasserbehältnis bereitgestellt werden, das vorzugsweise an dem Führungsteil der Bodenbearbeitungsvorrichtung vorgesehen ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenbearbeitungsvorrichtung ein Abwasserbehältnis umfassen, um von der Bodenfläche entferntes bzw. abgesaugtes Schmutzwasser zu sammeln.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenbearbeitungsvorrichtung eine Saugturbine zum Absaugen von Flüssigkeit von der Bodenfläche aufweisen. Die Saugturbine kann zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Abwasserbehältnis eingerichtet sein. Es kann dann vorgesehen sein, dass Flüssigkeit von der Bodenfläche mittels des Unterdrucks in das Abwasserbehältnis insbesondere über einen Saugschlauch förderbar ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Bodenbearbeitungsvorrichtung eine Saugleiste umfassen, die dazu eingerichtet ist, auf der Bodenfläche vorhandene Flüssigkeit zu sammeln und/oder von der Bodenfläche abzuziehen und/oder aufzunehmen und/oder abzusaugen. Insbesondere im Zusammenhang mit der Saugturbine kann vorgesehen sein, dass diese ausgehend von der Saugleite die Flüssigkeit absaugt und dem Abwasserbehältnis zuführt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Bodenbearbeitungsvorrichtung in dem Betriebszustand zum Bereitstellen einer Vortriebswirkung, insbesondere einer Vortriebskraft, in der Vortriebsrichtung eingerichtet sein. Die Vortriebswirkung kann zumindest anteilig durch die Bewegung zumindest eines der Werkzeuge relativ zu der Bodenfläche bereitgestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Bodenbearbeitungsvorrichtung batteriebetrieben bzw. batteriebetreibbar sein. So kann die Bodenbearbeitungsvorrichtung eine Batterie umfassen, die dazu eingerichtet ist, elektrische Energie zum Betrieb der Bodenbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen.
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden beispielhaft anhand der folgenden Figuren beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bodenreinigungsvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung in Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bodenreinigungsvorrichtung gemäß Figur 1;
Fig. 3-6 schematische Darstellungen einer Bodenreinigungsvorrichtung mit Federorgan zur bereichsweisen Unterstützung bzw. Hemmung der Verschwenkung des Führungsteils um die zweite Schwenkachse;
Fig. 7 und 8 schematische Darstellungen einer Bodenreinigungsvorrichtung mit alternativ ausgestalteten Federorgan zur bereichsweisen Unterstützung bzw. Hemmung der Verschwenkung des Führungsteils um die zweite Schwenkachse;
Fig. 9 bis 11 schematische Darstellungen einer Bodenreinigungsvorrichtung mit einem Federorgan zur bereichsweisen Unterstützung bzw. Hemmung der Verschwenkung des Führungsteils um die erste Schwenkachse;
Fig. 12a und 12b schematische Detaildarstellungen einer Bodenreinigungsvorrichtung mit einem Federorgan gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 13 eine schematische Schnittdarstellung mit dem Federorgan gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figuren 12a und 12b; und
Fig. 14a und 14b schematische Explosionsdarstellungen einer Baugruppe der Bodenreinigungsvorrichtung mit dem Federorgan gemäß Figuren 12, 12b und 13.
Figur 1 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bodenreinigungsvorrichtung 10. Diese umfasst eine Bodeneinheit 12 und ein Führungsteil 14, die über eine Gelenkanordnung 16 miteinander gelenkig verbunden sind.
Die Gelenkanordnung 16 umfasst ein erstes Schwenkgelenk 18, das ein Verschwenken des Führungsteils 14 relativ zu der Bodeneinheit 12 um eine erste Schwenkachse A ermöglicht. Außerdem umfasst die Gelenkanordnung 16 ein zweites Schwenkgelenk 20, das ein Verschwenken des Führungsteils 14 relativ zu der Bodeneinheit 12 um eine zweite Schwenkachse B ermöglicht. Die erste Schwenkachse A und die zweite Schenkachse B sind beabstandet und orthogonal zueinander auf einem Verbindungselement 22 der Gelenkanordnung 16 angeordnet, welches das erste Schwenkgelenk 18 mit dem zweiten Schwenkgelenk 20 verbindet.
Der Bodeneinheit 12 sind zwei bürstenartige Werkzeuge 24, 26 zugeordnet. Diese ragen aus einem Bodeneinheit-Gehäuse 28 in Richtung einer Bodenfläche nach unten heraus und sind ferner von einer in dem Bodeneinheit-Gehäuse 28 angeordneten und nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung angetrieben. Die Werkzeuge 24, 26 sind dabei derart gegenüber einer Bodenfläche geneigt, sodass in einem Betriebszustand der Bodenreinigungsvorrichtung 10 aufgrund der Rotation der Werkzeuge 24, 26 eine Vortriebswirkung in einer Vortriebsrichtung V entsteht. An einer vorderen, oberen Seite des Bodeneinheit-Gehäuses 28 sind zwei zueinander beabstandete Transportrollen 30, 32 angeordnet. An dem Bodeneinheit-Gehäuse 28 ist ferner eine Saugleiste 34 als Bestandteil einer Saugeinheit angeordnet, die sich bogenförmig hinter dem Bodeneinheit-Gehäuse 28 erstreckt und dieses zumindest teilweise umschließt. An der Saugleiste 34 sind mehrere Stützräder 36 angeordnet, von denen in der Ansicht gemäß Figur 1 nur eines sichtbar ist und das zweite und gegebenenfalls weitere von der Bodeneinheit 12 verdeckt ist. Ferner ist an der Bodeneinheit 28 ein Behältnis 38 angebracht, das als Aufnahme für eine Batterie zur Energieversorgung der Bodenreinigungsvorrichtung 10 dient. An der Oberseite des Bodeneinheit 12 ist darüber hinaus ein Schlauchanschlusselement 40 ausgebildet, mit dem ein Saugschlauch 42 der Saugeinheit gekoppelt ist. Der Saugschlauch 42 ist an dessen anderem Ende mit einem Abwasserbehältnis 44 gekoppelt, das an einem Schaft 45 des Führungsteils 14 vorzugsweise entfernbar angeordnet ist. So kann von der Saugleiste 34 von der Bodenfläche bzw. einer nicht dargestellten Reinigungsfläche aufgenommenes Schmutzwasser über den Saugschlauch 42 in das Abwasserbehältnis 44 befördert werden. Das Abwasserbehältnis 44 ist lösbar an den Schaft 45 gekoppelt.
An dem Schaft 45 ist außerdem auf einer dem Abwasserbehältnis 44 gegenüberliegenden Seite des Schafts 45 ein Frischwasserbehältnis 46 ausgebildet. So kann über eine nicht näher dargestellte Frischwasserleitung der Bodeneinheit 12 Frischwasser zugeführt und dieses Frischwasser auf die Bodenoberfläche im Bereich der Werkzeuge 24, 26 appliziert werden. Als Frischwasser wird eine Flüssigkeit bezeichnet, die zum Reinigen vorgesehen ist. Dabei muss es sich nicht notwendigerweise um reines Wasser handeln. Es kann sich auch um ein Reinigungsmittel oder Wasser mit einem zugesetzten Reinigungsmittel oder einer zugesetzten Reinigungssubstanz handeln.
An dem Schaft 45 unterhalb des Abwasserbehältnisses 44 und des Frischwasserbehältnisses 46 ist eine mit dem Abwasserbehältnis 44 gekoppelte Saugturbine 47 der Saugeinheit ausgebildet, die in dem Abwasserbehältnis 44 einen Unterdrück zum Ansaugen des Schmutzwassers erzeugt.
Das Führungsteil 14 bzw. der Schaft 45 weist eine Längsachse L auf, die senkrecht auf der zweiten Schwenkachse B angeordnet ist. In der Darstellung gemäß Figur 1 ist das zweite Schwenkgelenk 20 nicht um die zweite Schwenkachse B ausgelenkt, sodass die Längsachse L auch senkrecht zu der ersten Schwenkachse A orientiert ist. Das Führungsteil 14 nimmt in dieser Position eine Neutralstellung um die zweite Schwenkachse B relativ zur Bodeneinheit 12 ein.
An einem oberen Ende des Schafts 45 sind Handgriffe 48, 50 angeordnet, die ergonomisch rund ausgebildet sind und sich entlang einer Griffachse G erstrecken, die orthogonal zu der Längsachse L orientiert ist. Vorliegend ist die Griffachse G außerdem parallel zu der ersten Schwenkachse A angeordnet. Ebenfalls an dem Schaft 45 sind unterhalb der Handgriffe 48, 50 Betätigungselemente 52, 54 ausgebildet. Mittels der Betätigungselemente 52, 54 können Funktionen der Bodenreinigungsvorrichtung 10 aktiviert oder deaktiviert werden, wie beispielsweise Vortriebsgeschwindigkeit, Geschwindigkeit der Werkzeuge, Eigenschaften der Frischwasserapplikation auf die Bodenoberfläche und dergleichen mehr.
Die Anordnung von Federorganen bezüglich der ersten und zweiten Schwenkachse ist aus Figur 1 noch nicht in seinen Details ersichtlich. Darauf wird im Zusammenhang mit den folgenden Figuren darauf näher eingegangen. Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bodenreinigungsvorrichtung 10 aus einer Perspektive von in Vortriebsrichtung V blickend rechts. Gegenüber Figur 1 ist die Bodenreinigungsvorrichtung 10 vereinfacht und lediglich schematisch dargestellt.
Auch hier ist der Schaft 45 des Führungsteils 14 erkennbar, an dem das Frischwasserbehältnis 46, das Abwasserbehältnis 44 und die Saugturbine 47 angebracht sind. Außerdem sind an dem oberen Ende des Schafts 45 die Griffe 48, 50 angeordnet.
Das Führungsteil 14 ist mittels der Gelenkanordnung 16 mit der Bodeneinheit 12 gekoppelt. Genauer gesagt ist das Führungsteil 14 mit dem zweiten Schwenkgelenk 20 der Gelenkanordnung 16 gekoppelt. Ferner ist an der Bodeneinheit 12 ein Stützbügel 56 ausgebildet, der die Gelenkanordnung 16 bzw. das erste Schwenkgelenk 18 mit dem Bodeneinheit-Gehäuse 28 der Bodeneinheit 12 koppelt. Diese Art der Anbringung ist jedoch der schematischen Darstellung geschuldet und könnte auch mittels der direkten Anbringung des ersten Schwenkgelenks 18 an die Bodeneinheit ohne Stützbügel 18 wie aus Figur 1 bekannt gelöst sein.
An der Bodeneinheit 12 sind die bürstenartigen Werkzeuge 24, 126 angeordnet, die eine zu reinigende Bodenfläche 58 kontaktieren. Ferner ist das Behältnis 38 der Bodeneinheit 12 erkennbar.
Nachdem vorstehend die Bodenreinigungsvorrichtung 10 in ihren Grundzügen beschrieben ist, wird nachfolgend in den Figuren 3-11 erläutert, wie eine Abstützung des Führungsteils 14 gegenüber der Bodeneinheit 12 über eines oder mehrere Federorgane erfolgen kann. Diese Darstellungen sind schematisiert und zeigen viele Details nicht, die in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung, wie sie schematisch in den Figuren 3 bis 6 gezeigt ist, ist das Führungsteil 14 gegenüber der Bodeneinheit 12 um die zweite Schwenkachse B der Gelenkanordnung 16 verschwenkbar, wobei diese Verschwenkung mit einer Federkraft von einem Federorgan 70 beaufschlagt wird. Das Federorgan 70 umfasst einen Profilkörper 72 mit einem Führungsprofil 74. Der Profilkörper 72 ist fest mit dem Führungsteil 14 verbunden und wird zusammen mit diesem um die zweite Schwenkasche B verschwenkt. Ferner umfasst das Federorgan eine Schraubendruckfeder 76 sowie einen kugelförmigen Abrollkörper 78, der auf dem Führungsprofil 74 des Profilkörpers 72 beim Verschwenken des Führungsteils 14 relativ zur Bodeneinheit 12 abrollt. Die Schraubendruckfeder 76 stützt sich an einem Auflager 80 ab. Dieses Auflager 80 ist an einem Winkelelement 82 ausgebildet, das die Schraubendruckfeder 76 entlang ihrer Länge und während einer Komprimierung bzw. Entspannung stützt und führt. Das Winkelelement 82 ist Teil der Gelenkanordnung 16. Es ist um die erste Schwenkachse A herum verschwenkbar an der Bodeneinheit 12 gelagert.
Es sei an dieser Stelle bereits angemerkt, dass auch der ersten Schwenkachse A ein Federorgan zugeordnet sein kann, was zur vereinfachten Darstellung in den Figuren 3-6 nicht gezeigt ist. Hierauf wird dann mit Bezug auf die Figuren 9-11 und die Beschreibung des dort gezeigten Ausführungsbeispiels eingegangen. Es sei betont, dass entsprechende Federorgane in einer gemeinsamen Ausführungsform kombiniert werden können, sodass sowohl eine Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse A als auch eine Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse B durch ein Federorgan mit einer Federkraft beaufschlagt werden können.
Wendet man sich nun wieder der Ausführungsvariante gemäß den Figuren 3 bis 6 zu, so erkennt man in den Figuren 3 und 5, dass das Führungsprofil 74 doppelt-konvex ausgebildet ist und einen konkaven Zwischenbereich 88 aufweist, mit anderen Worten die Form eines runden geschwungenen römischen Buchstaben „W“ oder des griechischen Buchstabens „w“ aufweist. Demzufolge weist das Führungsprofil 74 in dieser Ausgestaltung zwei konvexe Abschnitte 84, 86 auf, die über einen harmonisch geschwungenen konkaven Abschnitt 88 miteinander verbunden sind. Der konkave Abschnitt 88 definiert die Neutralstellung bezüglich einer Verschwenkung um die zweite Schwenkachse B. Die Neutralstellung ist in Figur 3 sowie in Figur 4 gezeigt. Das Führungsprofil 74 ist derart in Wechselwirkung mit dem Federelement 76 und dem Abrollkörper 78 ausgebildet und angeordnet, dass es das Führungsteil 14 relativ zur Bodeneinheit 12 in der in Figuren 3 und 4 gezeigt Neutralstellung hält, wobei der Abrollkörper 78 über die Schraubendruckfeder 76 in den konkaven Abschnitt 88 im Sinne einer Verrastung hineingedrückt wird. Soll das Führungsteil 14 aus dieser in Figur 3 gezeigten Neutralstellung heraus bewegt und verschwenkt werden, ist es erforderlich, einen Kraftschwellenwert zu überwinden, der durch die beiden sich an den konkaven Abschnitt 88 anschließenden konvexen Abschnitte 84 bzw. 86 und deren Geometrie vorgegeben wird.
Die beiden konvexen Abschnitte 84 und 86 sind derart gestaltet, dass die Schraubendruckfeder 76 zunächst bei einer Bewegung aus der Neutralstellung gemäß Figur 3 heraus progressiv zunehmend komprimiert wird, bis etwa eine Auslenkung der Führungsteil- Längsachse L aus der Neutralstellung heraus um ca. +/-100 erreicht wird. Dies kann je nach Auslegung des Führungsprofils 74 unterschiedlich sein. Nach Erreichen dieser Winkelstellung wird in der Folge bei einer weiteren Auslenkung die Schraubendruckfeder 76 nur noch mit einem geringeren Rate komprimiert. In Figur 5 ist etwa eine Auslenkung des Führungsteils 12 mit seinem Führungsteil-Längsachse L gegenüber der Neutralstellung gemäß Figur 3 um etwa 55° gezeigt. Man erkennt, dass die Schraubendruckfeder 76 in dieser Stellung stärker komprimiert ist. Dies bedeutet, dass das Federorgan 70 in dieser Stellung das Führungsteil 14 stärker unterstützt und dem Benutzer, der das Führungsteil 14 infolge der Verschwenkung hält, bei der Aufnahme der Gewichtskraft des Führungsteils entsprechend der Komprimierung der Schraubendruckfeder 76 entlastet. Je nach Gestaltung des Führungsprofils 74 mit einem weiteren oder weniger stark aufgeweiteten Verlauf lässt sich die Kraftcharakteristik des Federorgans 70 verändern. Im vorliegenden Fall liegt in der in Figur 5 und 6 gezeigten Stellung eine sehr starke Unterstützung durch das Federorgan 70 vor.
Bewegt der Benutzer das Führungsteil 14 aus der in Figur 5 gezeigten Stellung wieder zurück in die in Figur 3 gezeigt Neutralstellung, so wird er dabei durch das Federorgan 70 unterstützt. Während der Verschwenkbewegung rollt der Abrollkörper 78 auf dem Führungsprofil 74 reibungsarm und verschleißarm ab.
Betrachtet man nun die alternative Ausführungsformen gemäß Figuren 7 und 8, so erkennt das bei dieser Ausführungsvariante ein Führungsprofil 174 an dem Winkelelement 82 angebracht ist. Die Schraubendruckfeder 176 mit einem entsprechenden Abrollkörper 178 ist hingegen an dem Führungsteil 14 fest angebracht und an diesem gelagert. Figur 7 zeigt die Neutralstellung, Figur 8 zeigt eine Stellung, in der das Führungsteil 14 gegenüber der Bodeneinheit 12 mit einem Winkel relativ zur Vertikalen Z um ca. 60° nach links verschwenkt ist.
Während bei dieser Ausführungsvariante das Federelement 176 im wesentlichen gleich ausgebildet ist, wie mit Bezug auf Figuren 3-6 beschrieben und darin gezeigt, nur eben umgedreht mit dem Abrollkörper 178 nach unten wirkend und am Führungsteil 14 gelagert, sodass das Federelement 176 entlang der Führungsteil-Längsachse L komprimiert wird und sich entspannen kann, ist der Profilkörper 172 mit seinen Führungsprofil 174 bei dieser Ausführungsvariante völlig anders gestaltet als bei Ausführungsvariante gemäß den Figuren 3- 6. Das Führungsprofil 174 ist in Form einer konkaven Fläche ausgebildet, die im wesentlichen eine Parabel bildet. In der Mitte ist ein Scheitelpunkt 186 vorgesehen, der die Neutralstellung gemäß Figur 7 definiert. Das parabelförmige Führungsprofil 174 ist derart ausgebildet, dass das Federelement 176 in der in Figur 7 gezeigten Neutralstellung maximal entspannt ist, jedoch immer noch unter Spannung steht und so dafür sorgen, dass das Führungsteil 14 ohne äußere Krafteinwirkung in der Neutralstellung verharrt. Bei einem Verschwenken aus dieser Neutralstellung heraus nach links oder nach rechts wird das Federelement 176 während des Abrollens des Abrollkörpers 178 auf dem Führungsprofil 174 zunehmend komprimiert, sodass mit zunehmender Auslenkung das Führungsteil 14 über das Federelement 176 stärker abgestützt wird. Der Benutzer, der das Führungsteil 14 verschwenkt, erfährt somit mit zunehmender Auslenkung zunehmende Unterstützung, sodass die Gewichtskraft des Führungsteils, die mit zunehmender Verschwenkung stärker vom Benutzer übernommen werden muss, zumindest teilweise über das Federelement 176 abgestützt werden kann. Je nach Ausgestaltung des Führungsprofil ist 174, d. h. je nach Verlauf der Parabel kann eine mehr oder weniger progressive Federkraft-Kennlinie die erreicht werden.
Wird das Führungsteil 14 aus der Figur 8 gezeigten Stellung wieder zurück zu der in Figur 7 gezeigten Neutralstellung bewegt, entspannt sich das Federelement 176. In der Neutralstellung liegt der Abrollkörper 178 in etwa am Scheitelpunkt 186 der Parabel.
In den Figuren 9-11 ist gezeigt, wie ein entsprechendes Federorgan 190 ausgestaltet werden kann, das eine Verschwenkung um die erste Schwenkachse A unterstützt und mit einer Federkraft beaufschlagt.
Wiederum erkennt man in diesen Figuren die lediglich schematisch dargestellten Grundkomponenten, nämlich die Bodeneinheit 12 und das Führungsteil 14. An der Bodeneinheit 12 ist eine schematisiert gezeigte Lagergabel 192 angebracht, die über einen Lagerzapfen die erste Schwenkachse A definiert. An der Bodeneinheit 12 ist ein Profilkörper 194 mit einem Führungsprofil 196 angebracht, das zwei konvexe Abschnitte 198, 200 aufweist, die von einem konkaven Abschnitt 202 unterbrochen sind. Die Abschnitte einzelnen 198, 200, 202 gehen im wesentlichen harmonisch ineinander über. Der konkave Abschnitt 202 definiert die in Figur 9 gezeigte Neutralstellung. In dieser Neutralstellung ist die Führungsteil- Längsachse L gegenüber einer auf der ersten Schwenkachse A senkrecht stehenden Vertikalen Z um ca. 10° entgegen der Vortriebsrichtung V nach hinten geneigt, was bedeutet, dass das Führungsteil 14 dem hinter der Bodenreinigungsvorrichtung 10 stehenden Benutzer zugeneigt ist. Wieder wird diese Neutralstellung gemäß Figur 9 dadurch erreicht, dass das Federorgan 190 verrastet, d.h. dass der Abrollkörper 204 über die Schraubendruckfeder 206 in den konkaven Abschnitt 202 eingedrückt wird.
Bewegt der Benutzer das Führungsteil 14 aus dieser in Figur 9 gezeigten Raststellung bzw. Neutralstellung um die erste Schwenkachse A nach hinten, entgegengesetzt zur Vortriebsrichtung V, wie in Figur 10 gezeigt, oder nach vorne, in Richtung der Vortriebsrichtung, wie in Figur 11 gezeigt, so rollt der Abrollkörper 204 unter Komprimierung der Schraubendruckfeder 206 auf dem Profilkörper 194 ab. Die Schraubendruckfeder 206 wird dabei in Abhängigkeit von der Kontur der konvexen Abschnitte komprimiert. Dabei ist festzustellen, dass im gezeigten Ausführungsbeispiel die Komprimierung der Schraubendruckfeder 206 beim Verschwenken nach hinten gemäß Figur 10 deutlich stärker und mit größerem Komprimierungsgrad mit zunehmender Verschwenkung aus der Neutralstellung gemäß Figur 9 in Richtung der Stellung gemäß Figur 10 erfolgt, als bei einer Verschwenkung nach vorne aus der Neutralstellung gemäß Figur 9 in Richtung der Stellung gemäß Figur 11 . Dadurch kann erreicht werden, dass der Benutzer mit zunehmender Verschwenkung nach hinten entlastet wird und die Gewichtskraft des Führungsteils 14 nicht oder nur teilweise aufnehmen muss.
Wie vorstehend bereits ausgeführt, lassen sich die in den Figuren 3 bis 6 bzw. 7 und 8 gezeigten Varianten zur Federunterstützung einer Verschwenkung des Führungsteils 14 um die zweite Schwenkachse B mit der in den Figuren 7 bis 11 gezeigten Variante kombinieren, sodass in ein und derselben Bodenreinigungsvorrichtung sowohl eine Verschwenkung um die erste Schwenkachse A als auch um die zweite Schwenkachse B federunterstützt durch jeweils eines der Federorgane 70 oder 170 sowie 190 erfolgt. Die konstruktive Integration zweier Federorgane in der gesamten Gelenkanordnung 16 liegt im Rahmen des fachmännischen Könnens. Man erkennt beispielsweise, dass die Anordnung gemäß den Figuren 9-11 bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 1 ohne weiteres direkt an der Bodeneinheit 12 angebracht werden kann und die Anordnung gemäß den Figuren 3-6 ohne weiteres am Führungsteil 14 angebracht werden kann.
Figuren 12a und 12b betreffen schematische Detaildarstellungen einer Bodenreinigungsvorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Bodenreinigungsvorrichtung 10 umfasst das Federorgan 70, das an der Bodeneinheit 12 angeordnet ist. Ferner umfasst die Bodenreinigungsvorrichtung 10 eine Schwenkhebelanordnung 300, die in der Figur 12a in einer deaktivierten Position und in Figur 12b in einer aktivierten Position angeordnet ist. Die Schwenkhebelanordnung 300 weist zwei Schwenkhebelarme 302, 304 auf, wobei jedoch auch lediglich ein Schwenkhebelarm vorgesehen sein kann. Statt eines im Wesentlichen starren Schwenkhebelarms kann auch eine Stoßdämpferanordnung mit einem Stoßdämpfer vorgesehen sein, die dazu eingerichtet ist, Schwenkwinkeländerungen zu dämpfen. Die Schwenkhebelanordnung 300 ist gelenkig und um eine dritte Schwenkachse C verschwenkbar mit dem Führungsteil 14 oder wie vorliegend mit dem Verbindungselement 22 der Gelenkanordnung 16 gekoppelt.
An der Bodeneinheit 12 ist ein Führungsschlitten 306 angeordnet, der relativ zu einer Führungsschiene 308 entlang einer Führungsrichtung FR verlagerbar angeordnet ist. Die Führungsrichtung FR liegt mit der zweiten Schwenkachse B in einer gemeinsamen Ebene und ist senkrecht zur ersten Schwenkachse A ausgerichtet. Der Führungsschlitten 306 weist zwei nach oben ausgebildete Erhebungen auf, die einen konkaven Aufnahmebereich 310 zum Kontaktieren der Schwenkhebelanordnung 300 bildet. Genauer gesagt weist die Schwenkhebelanordnung 300 einen freies Ende 312 auf, das andererseits des an dem Verbindungselement 22 der Gelenkanordnung 16 gelenkig angebrachten Endes der Schwenkhebelanordnung 300 angeordnet ist. Ein jeweiliger Schwenkhebelarm 302, 304 ist dazu eingerichtet, in der aktivierten Position der Schwenkhebelanordnung 300 eine jeweilige Erhebung abhängig von dem Verschwenken des Führungsteils 14 relativ zur Bodeneinheit 12 zu kontaktieren.
Wie zumindest aus Figuren 13 und 14a ersichtlich, ist das Federorgan 70 als Druckfeder ausgebildet, die in einer Ausnehmung der wannenförmigen Führungsschiene 308 aufgenommen ist. Das Federorgan 70 ist dabei derart ausgerichtet, dass dessen Federkraft bei Betätigung des Federorgans 70 in Richtung der Führungsrichtung FR wirkt. Der Führungsschlitten 306 weist einen ersten Führungsvorsprung 314 und einen zweiten Führungsvorsprung 316 auf, die jeweils eine der Erhebungen zum Kontaktieren mit der Schwenkhebelanordnung 300 ausbilden. Der Führungsschlitten 316 weist ferner einen mittleren Bereich 318 auf, der innerhalb der Führungsschiene 308 angeordnet ist, wobei der mittlere Bereich 318 eine nach hinten geöffnete Aufnahmeöffnung 320 zum zumindest teilweisen Aufnehmen des Federorgans 70 aufweist. An den beiden lateralen Seiten des mittleren Bereichs 318 sind jeweils zwei Laufrollen 322 angeordnet, die um eine Achse senkrecht zu der Führungsrichtung FR drehbar mit dem mittleren Bereich 318 gekoppelt sind. Die Laufrollen 322 sind dazu ausgebildet, in jeweiligen Führungsöffnungen 324, 326 der Führungsschiene 308, die innerhalb der Führungsschiene 308 und parallel zur Führungsrichtung FR erstreckend ausgebildet sind, abzurollen, um den Führungsschlitten 306 relativ zu der Führungsschiene 308 zu verlagern. Die Führungsschiene 308 weist an dessen Vorderseite eine Öffnung 328 zur Aufnahme des Federorgans 70 und des Führungsschlittens 306 auf. Insofern ist die Wannenform unterbrochen. Die Führungsschiene 308 ist ferner an ihrer Rückseite geschlossen ausgebildet und weist eine Abstützwand 330 auf. In montiertem Zustand greift ein Ende des Federorgans 70 an der Abstützwand 330 und das andere Ende des Federorgans 70 in die Aufnahmeöffnung 320 und damit an dem mittleren Bereich 318 des Führungsschlittens 306 an, wobei das Federorgan 70 an dessen beiden Enden eine Druckkraft ausübt. Wie ferner aus Figur 14a ersichtlich ist, ist eine Montageplatte 332 zum Befestigen der Führungsschiene 308 an der Bodeneinheit 12 mittels Schrauben 334 vorgesehen. Damit das Federorgan 70 den Führungsschlitten 306 nicht in einen Bereich außerhalb der Führungsschiene 308 drücken kann, ist ein Anschlag 336 vorgesehen, der hinsichtlich der Montage nach der Anordnung des Federorgans 70 und des Führungsschlittens 306 innerhalb der Führungsschiene 308 von oben in die Führungsschiene 308 einführbar ist, sodass dann der Führungsschlitten 306 den Anschlag 336 nicht in der Führungsrichtung FR passieren kann und der Anschlag 336 die Öffnung 328 zumindest teilweise versperrt.
Figur 14b betrifft eine Explosionsdarstellung der Schwenkhebelanordnung 300. Die Schwenkhebelarme 302, 304 sind über einen Steg 338 miteinander fest gekoppelt, sodass die Schwenkhebelanordnung 300 eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt aufweist. An dem freien Ende 312 ist an jedem der Schwenkhebelarme 302, 304 eine Laufrolle 340 zum Abrollen an dem Führungsschlitten 306 bei Verschwenken des Führungsteils 14 relativ zu der Bodeneinheit 12 um die erste Schwenkachse A vorgesehen. Zur Anbringung der Schwenkhebelanordnung 300 an dem Verbindungselement 22 ist ferner eine Führungsaufnahme 342 vorgesehen. Diese weist Öffnungen zur Aufnahme von Achsstiften 344 zur um die dritte Schwenkachse C schwenkbaren Anordnung der Schwenkhebelanordnung 300 an der Führungsaufnahme 342 auf.
Ist die Schwenkhebelanordnung 300 in der aktivierten Position und wird das Führungsteil 14 relativ zu der Bodeneinheit 12 um die erste Schwenkachse A ausgehend von der Neutralstellung und in Richtung hinten verschwenkt, so greift die Schwenkhebelanordnung 300 an dem Führungsschlitten 306 an und drückt gegen diesen. Der Führungsschlitten 306 wiederum wird entlang der Führungsrichtung FR relativ zu und innerhalb der Führungsschiene 308 verlagert, insbesondere in Richtung hinten. Dabei wird das Federorgan 70 komprimiert, wobei mit zunehmender Verlagerung bzw. Komprimierung des Federorgans 70 eine Steigerung der erzeugten Federkraft auftritt. Die Höhe der erzeugten Federkraft fällt neben dem Grad der Komprimierung des Federorgans abhängig von der Federkonstante des Federorgans 70 aus, wobei wiederum die auf die Schwenkhebelanordnung 300 und damit zwischen Bodeneinheit 12 und Führungsteil 14 wirkende und in Richtung Neutralstellung drängende Wirkung bzw. Kraft, insbesondere die unterstützende oder entgegenwirkende Wirkung, somit auch durch eine geeignete Wahl des Federorgans 70 anpassbar ist. Soll das Federorgan 70 deaktiviert sein, wird die Schwenkhebelanordnung 300 in die deaktivierte Position um die dritte Schwenkachse C verschwenkt, sodass es an der Führungsaufnahme 342 anliegt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Schwenkhebelanordnung 300 beispielsweise mit der Führungsaufnahme 342 lösbar verrastbar ist. In der deaktivierten Position der Schwenkhebelanordnung 300 kann das Führungsteil 14 ohne Unterstützung oder Entgegenwirkung des Federorgans 70 relativ zu der Bodeneinheit 12 verschwenkt werden. Da die Schwenkhebelanordnung 300 an dem Führungsschlitten 306 bei einem Verschwenken des Führungsteils 14 relativ zur Bodeneinheit 12 um die erste Schwenkachse A in Richtung hinten lediglich, insbesondere ausgehend von der Neutralstellung, anliegt, ist wiederum eine Bewegung des Führungsteils 14 relativ zur Bodeneinheit 12 um die erste Schwenkachse A in Richtung vorne nicht durch die Krafteinwirkung des Federorgans 70 beeinflusst. Natürlich kann die Länge der Schwenkhebelanordnung 300 und/oder die Position des Führungsschlittens 306 auf der Bodeneinheit 12 variiert ausfallen oder durch einen Bediener variierbar sein, sodass die unterstützende bzw. entgegenwirkende Wirkung ab einem vorgegebenen bzw. vorgebbaren Schwenkwinkel um die erste Schwenkachse A in Richtung hinten eintritt.
Statt einer Ausgestaltung mit der Schwenkhebelanordnung 300, dem Führungsschlitten 306 und der Führungsschiene 308 kann auch vorgesehen sein, dass das Federorgan 70 ähnlich wie die Schwenkhebelanordnung 300 an der Gelenkanordnung 16 bzw. dem Führungsteil 14 oder der Bodeneinheit 12 angeordnet ist und somit um die dritte Schwenkachse C oder gemäß einer beliebigen anderen Schwenkform zwischen einer entsprechenden aktivierten Position und einer entsprechenden deaktivierten Position schwenkbar ist.
Optional kann vorgesehen sein, dass der Führungsschlitten 306 auf der Führungsschiene 308 verrastbar ist. So kann ein Sperrmechanismus zum Sperren der Betätigung des Federorgans 70 bereitgestellt werden. Das Verrasten kann beispielsweise durch eine betätigbare Klemmbacke bereitgestellt werden, die bei Betätigung auf den Führungsschlitten 306 und/oder die Führungsschiene 308 wirkt.
Insgesamt lässt sich mit der vorliegenden Erfindung erreichen, dass ein Verschwenken des Führungsteils 14 um eine oder beide der Schwenkachsen A und B derart federunterstützt gestaltet werden kann, dass der Benutzer in Abhängigkeit von dem jeweiligen Schwenkwinkel mehr oder weniger stark unterstützt wird, d. h. dass in Abhängigkeit vom jeweiligen Schwenkwinkel mehr oder weniger stark die Gewichtskraft vom Führungsteil 14 über das betreffende Federorgan abgestützt wird, sodass sie der Benutzer nicht oder nur teilweise selbst tragen muss. Dadurch lässt sich ein besonders leichtes und ergonomisch vorteilhaftes Steuern der erfindungsgemäßen Bodenreinigungsvorrichtung erzielen.

Claims

Patentansprüche
1. Bodenbearbeitungsvorrichtung, bevorzugt Bodenreinigungsvorrichtung (10), umfassend: eine Bodeneinheit (12);
- wenigstens ein Werkzeug (24), das der Bodeneinheit (12) zugeordnet ist und das in einem Betriebszustand eine Bodenfläche (58) kontaktiert; ein Führungsteil (14) zum Führen der Bodenreinigungsvorrichtung (10) durch einen Benutzer; und eine Gelenkanordnung (16) mit wenigstens zwei Schwenkachsen (A, B), wobei die Gelenkanordnung (16) zum Verschwenken des Führungsteils (14) relativ zu der Bodeneinheit (12) um eine erste Schwenkachse (A), und zum Verschwenken des Führungsteils (14) relativ zu der Bodeneinheit (12) um eine sich von der ersten Schwenkachse (A) unterscheidenden zweite Schwenkachse (B) relativ zur Bodeneinheit (12) ausgebildet ist, wobei der Gelenkanordnung (16) wenigstens ein Federorgan (70) zum Erzeugen einer Federkraft zwischen der Bodeneinheit (12) und dem Führungsteil (14) zugeordnet ist, wobei die Federkraft des Federorgans (70) beim Verschwenken des Führungsteils um die erste oder/und zweite Schwenkachse (A, B) relativ zur Bodeneinheit (12) eine Bewegung des Führungsteils (14) relativ zur Bodeneinheit (12) wahlweise unterstützt oder dieser entgegenwirkt.
2. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwenkachse (A) im wesentlichen parallel zur Bodenfläche verläuft.
3. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwenkachse (B) quer oder windschief zur ersten Schwenkachse (A) verläuft.
4. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkanordnung (16) ein erstes Schwenkgelenk (18) aufweist, dass die erste Schwenkachse (A) definiert.
5. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkanordnung (16) ein zweites Schwenkgelenk (18) aufweist, das die zweite Schwenkachse (B) definiert.
6. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder/und das zweite Schwenkgelenk (18, 20) eine Neutralstellung aufweist bzw. aufweisen.
7. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Neutralstellung des ersten Schwenkgelenks (18) das Führungsteil (14) relativ zur Bodeneinheit (12) um die erste Schwenkachse (A) derart angeordnet ist, dass eine Führungsteil-Längsachse (L) mit einer senkrecht zur Bodenfläche und senkrecht zur ersten Schwenkachse verlaufenden Vertikalachse (Z) einen Winkel einschließt, der in einem Bereich zwischen 0° und 60°, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 5° und 45° am meisten bevorzugt zwischen 15 und 30° liegt.
8. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Neutralstellung des zweiten Schwenkgelenks (20) das Führungsteil (14) relativ zur Bodeneinheit (12) um die zweite Schwenkachse (B) derart angeordnet ist, dass die Führungsteil-Längsachse (L) mit der ersten Schwenkachse (A) einen Winkel von ca. 90° einschließt.
9. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein Federorgan (70) das Führungsteil (14) in der Neutralstellung bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse (A, B) über die Federkraft verrastend hält.
10. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschwenken des Führungsteils (14) relativ zur Bodeneinheit (12) aus der Neutralstellung bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse (A, B) heraus in wenigstens eine Schwenkrichtung von wenigstens einen Federorgan (70) eine Federkraft ausgeübt wird, die zunächst über einen ersten Winkelbereich bezüglich der ersten oder/und der zweiten Schwenkachse (B) ansteigt und bei Überschreiten des ersten Winkelbereichs entweder konstant bleibt oder abnimmt.
11. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft des wenigstens einen Federorgans (70) während des Verschwenkens des Führungsteils (14) relativ zur Bodeneinheit (12) um die erste oder um die zweite Schwenkachse (A, B) im Wesentlichen konstant ist.
12. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft des wenigstens einen Federorgans (70) während des Verschwenkens des Führungsteils (14) relativ zur Bodeneinheit (12) um die erste oder um die zweite Schwenkachse (A, B) im Wesentlichen variabel ist, vorzugsweise nicht-linear variabel ist.
13. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten und zweiten Schwenkachse (A, B) ein einziges gemeinsames Federorgan zugeordnet ist.
14. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der ersten und zweiten Schwenkachse (A, B) wenigstens ein separates Federorgan (70, 170, 190) zugeordnet ist.
15. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Federorgane (70, 170, 190) gleiche oder unterschiedliche Federcharakteristiken aufweisen.
16. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federorgan (70, 170, 190) wenigstens einen Profilkörper (72) mit einem Führungsprofil (74) sowie ein Federelement (76) aufweist, wobei das Führungsprofil (74) in Wechselwirkung mit der Federwirkung des Federelements (76) beim Verschwenken des Führungsteils (14) über das zweite Schwenkgelenk (20) um die zweite Schwenkachse (B) relativ zur Bodeneinheit (12) die nichtlineare variable Federkraft betragsmäßig bestimmt.
17. Bodenbearbeitungsvorrichtung () nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Profilkörper an dem Führungsteil angebracht und mit diesem um die erste oder/und zweite Schwenkachse (B) verschwenkbar ist.
18. Bodenbearbeitungsvorrichtung () nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Profilkörper derart an der Bodeneinheit mittelbar oder unmittelbar angebracht ist, dass er beim Verschwenken des Führungsteils um die erste oder zweite Schwenkachse (B) relativ zur Bodeneinheit gegenüber dem Führungsteil unverschwenkt bleibt.
19. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Profilkörper (74) derart an der Gelenkanordnung (16) mittelbar oder unmittelbar angebracht ist, dass er beim Verschwenken des Führungsteils (14) um die zweite Schwenkachse (B) relativ zur Bodeneinheit (12) gegenüber dem Führungsteil (14) unverschwenkt bleibt, jedoch beim Verschwenken des Führungsteils (14) um die erste Schwenkachse (B) relativ zur Bodeneinheit (12) verschwenkt.
20. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Profilkörper (72) ein konkaves oder ein konvexes, oder ein aus konkaven und konvexen Abschnitten gebildetes Führungsprofil (74), vorzugsweise ein doppelt-konvexes Führungsprofil aufweist.
21. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das konkave Führungsprofil einen im wesentlichen mittigen Scheitelbereich (88, 188) zur Definition der Neutralstellung aufweist.
22. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das doppelt-konvexe Führungsprofil (74) zwei konvexe Führungsprofilabschnitte (84, 86) aufweist, die über einen im wesentlichen mittigen konkaven Verbindungsbereich (88) zur Definition der Neutralstellung verbunden sind.
23. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Federorgan (70) wenigstens ein mit dem Führungsprofil (74) zusammenwirkenden Rollkörper (78) oder Gleitkörper zugeordnet ist, wobei der Rollkörper (78) oder Gleitkörper über das Federelement (76) auf das Führungsprofil (74) vorgespannt ist und beim Verschwenken des Führungsteils (14) relativ zur Bodeneinheit (12) um die erste oder/und zweite Schwenkachse (A, B) auf dem Führungsprofil (74) abrollt oder gleitet.
24. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federorgan (70) eine Druckfeder (76), eine Zugfeder oder ein Feder-Dämpfer-Element umfasst.
25. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federorgan (70) aktivierbar und deaktivierbar ist.
26. Bodenbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federorgan einstellbar ist, vorzugsweise in seiner Vorspannung einstellbar ist, sodass die Unterstützungswirkung des wenigstens einen Federorgans vom Benutzer bedarfsweise einstellbar ist.
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