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Dokumentenidentifikation DE69307864T2 14.08.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0606713
Titel Umwandelbare Kehrvorrichtung
Anmelder Tennant Co., Minneapolis, Minn., US
Erfinder Koenigs, Philip E., New Hope, Minnesota 55428, US;
Basham, Michael T., Maple Grove, Minnesota 55369, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69307864
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 11.11.1993
EP-Aktenzeichen 933090128
EP-Offenlegungsdatum 20.07.1994
EP date of grant 29.01.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.08.1997
IPC-Hauptklasse E01H 1/08
IPC-Nebenklasse E01H 1/04   

Beschreibung[de]

Hintergrund

Es gibt eine Klasse von Kehrmaschinen, die den Boden oder Erdboden, der gekehrt wird, mit einer zylindrischen Bürste berühren, die Abfälle von der Oberfläche anhebt und sie unmittelbar in einen Abfallbehälter schleudert, der sich vor der Bürste befindet. Solche Maschinen werden als unmittelbar nach vorne schleudernde Kehrmaschinen bezeichnet, und man sagt manchmal, daß sie ein Kehrprinzip mit "Besen und Kehrschaufel" verwenden. Der Abfallbehälter einer solchen Maschine ist an der Rückseite für den Eintritt von Abfällen offen, und der Behälterboden ist nahe dem Boden, zumindest in dem Eintrittsbereich, eingestellt. Eine Gummilippe ist üblicherweise an dem rückwärtigen Rand des Behälterbodens angebracht und so ausgebildet, daß sie auf dem Boden schleift, so daß der Behälter tatsächlich etwas wie eine Kehrschaufel gebaut ist, und der sich drehende Besen kehrt Abfälle auf sie. US Patente 3,189,931 (Peaboy) und 3,304,572 (Wendel) zeigen repräsentative Kehrmaschine dieser Klasse. Während dieser Erörterung beziehen wird uns auf das Kehrprinzip, das in solchen Maschinen als die herkömmliche Kehrbetriebsart verwendet wird.

Solche Kehrmaschinen sind seit vielen Jahren verwendet worden, und ihre Betriebseigenschaften sind gut bekannt. Sie werden als besonders wirksam beim Kehren von feinem, dichtem Abfall angesehen, wie von Sand und Kies. Von der Bodenhöhe ausgehend werfen sie solches Material auf einer niedrigen Bahn gut nach vorne in den Behälter und beladen ohne weiteres den Behälter bis zu seinem Fassungsvermögen. Jedoch arbeiten sie weniger gut beim Kehren und beim Beladen des Behälters mit leichtem Abfall, wie beispielsweise verknitterten Papiergegenständen und trocknen Blättern. Der Grund ist hauptsächlich, weil der Luftwiderstand den Flug von leichtem Abfall zu dem Vorderabschnitt des Behälters hemmt. Viel von ihm fällt in den rückwärtigen Teil des Behälters, wo er sich aufbaut und den Behältereinlaß sperrt, bevor der Behälter voll ist.

In den mittleren '80-igern trat eine Kehrmaschinenkonstruktion mit zwei Werkzeugen auf, die viel besser beim Laden von leichtem Abfall war. In dem US Patent 4,624,026 (Olson) ist eine Kehrmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 gezeigt, die die herkömmliche Kehrbürste verwendete, wobei aber zusätzlich eine kleine zylindrische Bürste oder ein Rad mit Paddeln vor der Bürste angeordnet war, so daß sie gerade von dem Erdboden beabstandet war und entgegengesetzt zu der Drehung der Kehrbürste gedreht wurde. Diese zwei Werkzeuge warfen zusammenarbeitend Abfall auf einer viel höheren Bahn als unmittelbar nach vorne schleudernde Kehrmaschinen. Auf dieser Bahn trat der Abfall in den Behälter auf einem höheren Niveau als vorher ein. Selbst leichter Abfall bewegte sich weiter vorwärts in den Behälter, bevor er zur Ruhe kam, so daß nahezu eine volle Behälterladung gesammelt werden könnte. Kehrmaschinen, die mit dieser Konstruktion gebaut wurden, waren in ihrer Fähigkeit hervorragend, leichten Abfall zu kehren und in den Behälter zu laden.

Jedoch kehrten sie Sand und Kies nicht so gut wie die unmittelbar nach vorne schleudernden Kehrmaschinen. Wenn Sand von einer Kehrbürste geschleudert wird, fächert er sich in einem gewissen Maß auf, wie das Muster einer Schrotflinte. Dies beeinflußte die niedrige Bahn der unmittelbar nach vorne schleudernden Kehrmaschine nicht, aber ein kleiner Anteil des Sandes fächerte sich auf der hohen Bahn der Kehrmaschinen mit zwei Werkzeugen ausreichend auf, so daß er oben auf die Kehrbürste viel, statt nach vorne in den Behälter zu fliegen. Die sich drehende Bürste führte ihn nach rückwärts und er fiel hinter die Bürste, wo er nicht gekehrt werden konnte. Nur ein kleiner Prozentsatz des Sandes ging auf die Weise verloren, aber es war ausreichend, eine Unzufriedenheit beim Kehrbetrieb zu erzeugen.

Es besteht ein Bedürfnis nach einer Kehrmaschine, die dichten Abfall, wie Sand und Kies, so wirkungsvoll wie eine herkömmliche, unmittelbar nach vorne schleudernde Kehrmaschine kehrt, und auch leichten Abfall, wie zerknitterte Papiergegenstände oder trockene Blätter, so wirksam wie eine Kehrmaschine mit zwei Werkzeugen kehrt und in den Behälter wirft. Eine Mischung aus dichtem und leichtem Abfall sollte auch wirksam gekehrt und in den Behälter geladen werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung offenbart eine umwandelbare Kehrmaschine, die wahlweise in irgendeiner von drei Kehrbetriebsarten betrieben werden kann. In einer Betriebsart, die als herkömmliche, unmittelbar nach vorne schleudernde Betriebsart bezeichnet wird, verwendet sie eine einzelne Kehrbürste und ist sehr wirksam beim Kehren von und Beladen des Behälters mit dichtem Abfall, wie Sand oder Kies. In einer zweiten Betriebsart, die als die Zweiwerkzeug-Betriebsart bezeichnet ist, wird sie eine Kehrmaschine mit zwei Werkzeugen, wie jene vorhergehend beschriebene, und arbeitet hervorragend beim Kehren und Beladen des Behälters mit Abfall, der hauptsächlich aus leichtem Material besteht, wie zerknitterten Papiergegenständen oder trockenen Blättern. Eine dritte Betriebsart ist auch geoffenbart, die optimal zum Kehren von und zum Laden des Behälters mit gemischtem, dichtem und leichtem Abfall ist. Sonach liefert sie in einer Maschine drei verschiedene Kehrbetriebsarten, von denen zwei vorhergehend nur in getrennten Kehrmaschinen angetroffen wurden und eine dritte, von der angenommen wird, daß sie neu und neuartig ist.

In der Kehrmaschine der vorliegenden Erfindung ist eine herkömmliche Kehrbürste vorgesehen, die als die hintere Bürste bezeichnet wird, und ein herkömmlicher Behälter ist vor ihr angeordnet. Der Behälter hat die übliche hintere Öffnung und die Gummikehrlippe, wobei letztere auf der Oberfläche die gekehrt wird, entlang gezogen wird. Diese Bauteile werden nur bei der herkömmlichen Betriebsart mit unmittelbar nach vorne schleuderndem Kehren verwendet, und sie schaffen ein ausgezeichnetes Kehren und Beladen des Behälters mit kleinem, dichtem Abfall, wie beispielsweise Sand und Kies.

Die vorliegende Kehrmaschine hat auch ein zweites, sich drehendes Werkzeug, das bei dieser Erörterung als die Vorderbürste bezeichnet wird. Jedoch ist anders als bei der Konstruktion, die in US Patent 4,624,026 beschrieben ist, dieses zweite Werkzeug oder die Vorderbürste bei der vorliegenden Erfindung an einer bewegbaren Struktur angebracht, die ermöglicht, daß sie in einer beliebigen von zwei Positionen angeordnet werden kann. Bei der herkömmlichen Kehrbetriebsart wird sie zu einer Stelle zurückgezogen, wo sie nicht mit dem unmittelbaren Vorwärtswurf von dichtem Abfall in den Behälter durch die hintere Bürste stört, die in Betrieb ist. Jedoch wird sie in der Betriebsart mit zwei Werkzeugen an eine Stelle vor der hinteren Bürste, hinter der Behälteröffnung und nahe der Oberfläche, die gekehrt wird, oder sie berührend, bewegt. Beim Einsatz wird sie entgegengesetzt zu der Drehrichtung der hinteren Bürste gedreht, wie es in '026 beschrieben ist, und dies ergibt ein viel besseres Kehren und Beladen des Behälters mit leichtem Abfall, wie beispielsweise verknitterten Papiergegenständen oder trocknen Blättern.

Die vorliegende Erfindung erkannte, daß eine Kehrmaschine gebaut werden kann, die die Vorteile der herkömmlichen, unmittelbar nach vorne schleudernden Kehrmaschinen und der bekannten Kehrmaschinen mit zwei Werkzeugen aufweist, indem die herkömmlichen und die Bauteile mit zwei Werkzeugen in einer Kehrmaschine vorgesehen werden, die so ausgestaltet ist, daß die eine oder die andere Betriebsart in Abhängigkeit von dem zu kehrenden Abfall verwendet werden kann. In dieser Erfindung wurde die Kehrmaschinenkonstruktion mit zwei Werkzeugen des '026 Patents abgeändert und in eine Kehrmaschine eingebaut, die einen herkömmlichen Behältereingang und eine Kehrlippe an der Rückseite des Behälters aufweist. Dies ermöglicht einen Betrieb mit zwei Werkzeugen und gestattet auch das herkömmliche unmittelbar nach vorne schleudernde Kehren, indem wahlweise die Vorderbürste, wenn es erwünscht ist, von vor der Kehrbürste und nahe der Oberfläche, die gekehrt wird, fortbewegt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wurde eine Vorderbürste in einer herkömmlichen Kehrmaschine mit einer erfindungsgemäßen Befestigung eingebaut, die ein Anhebesystem, in Beziehung stehende Verbindungselemente und Steuerungen umfaßt, so daß eine Kehrmaschinenbedienungsperson selektiv die Vorderbürste in einer Arbeitsposition anordnen und sie betätigen kann oder sie in einer Ruhelage anordnen kann. Letztere Lage war bei dem Behältereintritt hoch, wo sie nicht die niedrige Bahn des herkömmlich gekehrten dichten Abfalls stört, der durch die allein wirkende rückwärtige Bürste geschleudert wird.

Die Drehung der Vorderbürste kann angehalten werden, wenn sie in der Ruhelage ist, wobei es aber unter gewissen Umständen ein Vorteil ist, sie zu drehen. Hauptsächlich tritt dieser Vorteil auf 1 wenn eine Mischung aus dichtem Abfall, wie Sand, und leichtem Abfall, wie Papier, mit der herkömmlichen Kehrbetriebsart gekehrt wird. Die hintere Bürste schleudert den Sand unmittelbar auf gute Weise in den Behälter, wobei aber Papier dazu neigt, sich schwerfällig zu dem oberen Ende des Behältereinlasses zu bewegen, wobei es häufig die Vorderbürste trifft, die dort aufgehoben ist, und mit kurzem Abstand in den rückwärtigen Teil des Behälters fällt.

Wenn jedoch die Vorderbürste, wenn sie in dem oberen Teil des Behältereinlasses angeordnet ist, in der gleichen Richtung wie die rückwärtige Bürste gedreht wird, wird irgendein Papier, das sie trifft, gut nach vorne in den Behälter fortbewegt. Dies ist als unterstützte, herkömmliche Betriebsart bekannt geworden und ergibt ein besseres Beladen des Behälters mit Papier, als es bei der nichtunterstützten, herkömmlichen Betriebsart angetroffen wird, obgleich nicht so gut wie bei der Betriebsart mit zwei Werkzeugen. Es mag eine bevorzugte Betriebsart bei Gegebenheiten sein, wo das Schwergewicht auf äußerst wirksames Kehren von Sand gelegt ist, aber es einigen leichten Abfall gibt, der mit dem Sand vermischt ist. Das Anordnen der Vorderbürste in dem oberen Teil des Behältereinlasses stört die Bahn des Sandes nicht, der unmittelbar in den Behälter durch die hintere Bürste geschleudert wird, unabhängig davon, ob die Vorderbürste gedreht wird oder nicht.

Somit ist die Zielsetzung der Erfindung, eine herkömmliche, unmittelbar nach vorne schleudernde Kehrbetriebsart und eine Kehrbetriebsart mit zwei Werkzeugen in einer Kehrmaschine zu schaffen, mit einer Möglichkeit, eine unterstützte, herkömmliche Betriebsart bereitzustellen, und bequeme Mittel, um den Betrieb der Kehrmaschine von einer zu der anderen Betriebsart umzuwandeln.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Kehrmaschine, wobei Teile weggebrochen sind, um die Vorderbürste und die hintere Bürste der vorliegenden Erfindung zu zeigen, wobei leichter Abfall in der sogenannten Kehrbetriebsart mit zwei Werkzeugen gekehrt wird.

Fig. 2 ist der Fig. 1 ähnlich, zeigt aber, daß die Vorderbürste angehoben ist und die hintere Bürste dichten Abfall in der sogenannten herkömmlichen Kehrbetriebsart kehrt. Die Vorderbürste kann als sich nicht drehend angesehen werden, wie bei der herkömmlichen Kehrbetriebsart, oder sie kann als sich drehend betrachtet werden, wie bei der unterstützten, herkömmlichen Betriebsart, wobei ihre Drehrichtung angegeben ist.

Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm einer Kehrmaschine, die nur die herkömmliche Betriebsart und die Betriebsart mit zwei Werkzeugen aufweist, wobei die hydraulische Einrichtung zum Anheben, Absenken und Drehen der Bürsten und auch die elektrische Steuerung für solche Einrichtungen gezeigt ist.

Fig. 4 ist der Fig. 3 ähnlich, zeigt aber einen Hydraulikkreis und seine elektrische Steuerung für eine Kehrmaschine, die in der herkömmlichen Betriebsart, der unterstützten, herkömmlichen Betriebsart oder der Betriebsart mit zwei Werkzeugen arbeiten kann.

Ins einzelne gehende Beschreibung der Erfindung

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, in der bei 10 eine Kehrmaschine gezeigt ist, die eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Kehrmaschine hat einen Rahmen, der allgemein bei 12 gezeigt ist, und wird von einer Oberfläche 14, die gekehrt werden soll, durch zwei freirollende Vorderräder 16 (nur eines ist gezeigt) und ein steuerbares, angetriebenes Hinterrad 18 getragen. Mittel für einen Fahrer sind nur allgemein durch einen Sitz 20 und ein Lenkrad 22 angegeben. Andere herkömmliche Steuerungen sind auch vorgesehen, sind aber nicht gezeigt.

Eine herkömmliche, zylindrische Kehrbürste 24, die als die hintere Bürste bezeichnet wird, ist auf herkömmliche Weise angebracht und erstreckt sich über das meiste der Querweite der Maschine. Sie ist zwischen zwei Bürstenarmen 26 (nur einer ist gezeigt) gehalten, die auf verschwenkbare Weise an den Seiten des Rahmens 12 an zwei quer ausgerichteten Punkten 28 (nur einer ist gezeigt) angebracht sind. Eine Querwelle 30 verbindet die zwei Bürstenarme 26 miteinander, so daß beide Enden der Bürste 24 in Ausrichtung beibehalten werden. Ein Hebearm 32 ist an einem Bürstenarm angeschweißt oder sonstwie befestigt und ist verschwenkbar an seinem oberen Ende mit einer Seileinrichtung 33 verbunden. Diese ist mit einem hydraulischen Zylinder 34 verbunden, durch den die Bürste 24 von der Oberfläche 14 zum Transport angehoben werden kann, oder in ihrer Arbeitsstellung abgesenkt werden kann, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind. In der Arbeitsstellung kann die Seileinrichtung 33 durchhängen und der Eingriff der hinteren Bürste 24 an der Oberfläche 14 kann durch einen einstellbaren Abwärtsanschlag (nicht gezeigt) gesteuert werden. Dies kann auf eine von mehreren herkömmlichen Weisen gemacht werden. Im allgemeinen ist ein solcher Anschlag eine große Schraube, die an einem Auge anliegt, das an die Querwelle 30 angeschweißt ist. Ein Knopf an dem entgegengesetzten Ende der Schraube ist für den Fahrer zugänglich. In dem der Knopf gedreht wird, kann er oder sie die Bürstenhöhe für eine erwünschte Bodenberührung oder Muster einstellen, und kann sie erneut einstellen, wenn es beim Abnutzen der Bürste nötig wird. Die Bürste 24 wird durch einen hydraulischen Motor gedreht, der bei 25 angegeben ist und an der Innenseite eines Bürstenarmes 26 befestigt ist. Dieser Motor wird über Schläuche versorgt, die bei 36 angegeben sind. Das Hydrauliksystem wird mehr im einzelnen später beschrieben. Der entgegengesetzte Bürstenarm 26 (nicht gezeigt) trägt eine Leerlauflagereinrichtung, die das entgegengesetzte Ende der Bürste 24 drehbar hält.

Ein zweites Werkzeug 38 kann eine zylindrische Bürste oder ein Rad mit Paddeln sein. In dieser Erörterung wird es als die Vorderbürste bezeichnet. Bezüglich ihres Zwecks, ihrer Funktion und Konstruktion ist sie ähnlich der Drehlippe, die in US Patent 4,624,026 beschrieben ist. Sie erstreckt sich im wesentlichen über die Querweite der Maschine, wobei sie im wesentlichen die gleiche Länge wie die hintere Bürste hat. Sie kann ungefähr den halben Durchmesser der hinteren Bürste 24 haben. Bei Benutzung, bei der sogenannten Betriebsart mit zwei Werkzeugen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sie sich unmittelbar vor der hinteren Bürste 24, d.h., unmittelbar links von der Bürste 24, wie es in Fig. 1 zu sehen ist, und ist so eingestellt, daß sie von der Oberfläche 14 mit einem halben Zoll oder so (ungefähr 0,0127 m) beabstandet ist. Alternativ kann sie eingestellt werden, die Oberfläche zu berühren, aber das nutzt die Vorderbürste schnell ab. Die hintere Bürste 24 dreht sich im Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 1 oder 2 gezeigt ist, und die Vorderbürste 38 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Drehzahl der Vorderbürste 38 kann innerhalb ziemlich weiter Grenzen eingestellt werden; wenn beispielsweise die hintere Bürste 24 auf 400 UpM eingestellt ist, kann die Drehzahl der Vorderbürste 38 auf zwischen 500 und 1000 UpM eingestellt werden, wobei 650 UpM vielleicht eine bevorzugte Drehzahl ist.

Die Vorderbürste 38 ist zwischen zwei Bürstenarmen 40 (nur eine ist gezeigt) gehalten. Ein Hydraulikmotor 42 ist an einem der Bürstenarme 40 angebracht, um die vordere Bürste 38 zu drehen, und er wird durch Hydraulikschläuche versorgt, die bei 44 angegeben sind. Der entgegengesetzte Bürstenarm 40 (nicht gezeigt) trägt eine Leerlauflagereinrichtung, die das entgegengesetzte Ende der Vorderbürste 38 drehbar lagert. Ein torsionsmäßig steifes Querelement 46 verbindet die Bürstenarme 40 miteinander, so daß beide Enden der Vorderbürste 38 in Ausrichtung stehen. Die Bürstenarme 40 sind verschwenkbar an zwei in Querrichtung ausgerichteten Punkten 28 nahe den Seitenelementen des Rahmens 12 angebracht. Wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, werden die vorderen Bürstenarme 40 und die hinteren Bürstenarme 26 an den selben Punkten 28 verschwenkt. Dies ist nur eine Sache der Bequemlichkeit; getrennte Schwenkpunkte können ausgewählt werden.

Ein Hydraulikzylinder 38 ist über eine Seileinrichtung 50 mit einem der vorderen Bürstenarme 40 verbunden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, oder die Kabeleinrichtung 50 kann wahlweise mit einer Öse verbunden sein, die an das Querelement 46 angeschweißt ist. Der Zylinder 48 kann die Vorderbürste 38 in eine Arbeitsstellung absenken, die in Fig. 1 gezeigt ist, oder sie in eine verstaute Stellung anheben, die in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn die Vorderbürste 38 in der Stellung ist, die in Fig. 1 gezeigt ist, liegen die Brüstenarme 40 an der Außenseite der Bürstenumhüllung 52 an, die die Höhe der Vorderbürste 38 in bezug auf die Oberfläche 14 steuert. Die Kabeleinrichtung 50 kann durchhängen.

Die Kehrmaschine hat eine Konstruktion, die mit der hinteren Bürste 24 und bei Gelegenheit auch mit der vorderen Bürste 38 zusammenarbeitet, um Abfall von der Oberfläche 14 zu kehren. Der größte Teil dieser Konstruktion ist der äquivalenten Konstruktion sehr ähnlich, die in einer herkömmlichen unmittelbar nach vorne schleudernden Kehrmaschine gefunden wird, beispielsweise, wie sie in den US Patenten 3,189,931 und 3,304,572 gezeigt ist. Diese Konstruktion schließt eine herkömmliche Bürstenumhüllung 52 ein, die eine dicke Stahlblechumhüllung hinter und oberhalb der Bürsten ist. In einer herkömmlichen Kehrmaschine kann die Bürstenumhüllung in ihrer Rückwand Schlitze aufweisen, durch die die Bürstenarme hindurchgehen, und diese Schlitze werden bei der vorliegenden Erfindung verwendet, wobei die hinteren Bürstenarme 26 durch sie hindurchgehen. Zwei zusätzliche Schlitze sind bei der vorliegenden Erfindung nahe dem oberen Ende der Bürstenumhüllung für die Arme 40 der Vorderbürste hinzugefügt, damit sie hindurchgehen. In herkömmlicher Weise ist jeder Schlitz gegen das Lekken von Luft durch eine Gummimembran (nicht gezeigt) mit einem Schlitz darin abdichtet, durch den der Bürstenarm hindurchgeht. Eine herkömmliche Rückführlippe 54 unterstützt beim sauberen Kehren, und eine herkömmliche Gummischleifschürze 56 unterstützt die Staubkontrolle. Eine Tür (nicht gezeigt) auf jeder Seite der Kehrmaschine ermöglicht Zugang zu den Bürsten. Unterhalb dieser Türen und des Kehrmaschinenrahmens 12 gibt es Gummiseitenschürzen 58, die nahezu bis auf die Oberfläche 14 herunterhängen, um die Staubkontrolle zu unterstützen. Diese Seitenschürzen 58 sind mit Ausnahme eines Merkmals herkömmlich. Sie haben gebogene Schlitze 60, die den Hydraulikmotor 42 und die Leerlauflagereinrichtung aufnehmen, die die Vorderbürste 38 antreiben und halten. Diese Elemente sind außerhalb der Seitenschürzen 58 angebracht, so daß sie Zugang durch die Schürzen hindurch zu der Vorderbürste 38 benötigen. Ein oberer Kreuzschlitz 62 (Fig. 1) und ein unterer Kreuzschlitz 64 (Fig. 2) unterstützen die Seitenschürze 38, damit sie eng um den Hydraulikmotor und das Leerlauflager mit einer Minimum an Lecken von Luft herum passen. Die Rahmenseitenelemente, an denen die Seitenschürzen angebracht sind, haben tiefe, gebogene Ausschnitte 66, die in sie geschnitten sind, um ebenfalls den Antriebsmotor und das Leerlauflager der Vorderbürste aufzunehmen.

Ein herkömmlicher Abfallbehälter 68 befindet sich vor der hinteren Bürste 24 und der Vorderbürste 38 oder links von ihnen, wie es in Fig. 1 und 2 zu sehen ist. Er hat eine biegbare Gummikehrlippe 70, die sich anhebt, um Abfall zu den Bürsten zuzulassen. Diese Lippe, die vollständig herkömmlich ist, schleift auf der Oberfläche 14 und dient als eine Rampe oder "Kehrschaufellippe", um zu verhindern, daß der dichte Abfall, wie Sand, der durch die Bürste 24 nach vorn geschleudert wird, unter den Behälter geschleudert wird. Der Behälter 68 ist mit der Bürstenumhüllung 52 durch eine zusammendrückbare Dichtung 72 abgedichtet. Wenn der Behälter voll wird, gibt es eine hydraulische Einrichtung, die ihn von dem Rest der Maschine entlang dieser Dichtung trennt, ihn dann bewegt und ihn kippt, wie es zum Entleeren notwendig ist. Der Behälter und die Einrichtung zum Entleeren sind vollständig herkömmlich und werden somit nicht weiter beschrieben.

In Fig. 2 gibt eine Gruppe von Pfeilen die allgemeine Bahn an, der der Abfall folgt, wenn er nur durch die Bürste 24 in den Behälter 68 geschleudert wird. Man beachte, daß es eine relativ niedrige Bahn ist. Dies arbeitet für dichten Abfall, wie Sand und Kies, gut, und es werden volle Behälterladungen erhalten. Jedoch neigt weniger dichter Abfall dazu, einer höheren Bahn zu folgen und wird durch den Luftwiderstand verlangsamt oder angehalten, bevor er sich weit fort bewegt hat, so daß viel von ihm in den rückwärtigen Teil des Behälters nahe der Kehrlippe 70 fällt. Solcher Abfall häuft sich auf und sperrt den Behältereinlaß, bevor der Behälter voll beladen ist.

In Fig. 1 zeigt eine Gruppe von Pfeilen die allgemeine Bahn, der von dem Abfall gefolgt wird, wenn er in den Behälter 68 durch die zusammenarbeitende Wirkung der hinteren Bürste 24 und der Vorderbürste 38 in der sogenannten Betriebsart mit zwei Werkzeugen geschleudert wird. Diese zusätzliche Höhe hält den Abfall länger luftgetragen, so daß er Zeit hat, sich zu dem vorderen Teil des Behilters zu bewegen, bevor er sich auf dem Behälterboden absetzt. Gute Behälterbeladungen mit leichtem Abfall werden durch dieses Verfahren erhalten.

Bei der sogenannten herkömmlichen Betriebsart wird die Vorderbürste 38 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung angehoben, und sie dreht sich nicht. Jedoch ist es möglich, sie zu drehen, wenn es erwünscht wird, indem eine geeignete hydraulische und elektrische Steuerschaltung verwendet werden. Es hat sich als vorteilhaft unter gewissen Umständen herausgestellt, sie in einer Uhrzeigerrichtung zu drehen, wie es durch den Pfeil 102 in Fig. 2 gezeigt ist, so daß die sogenannte, unterstützte, herkömmliche Betriebsart geschaffen wird, die früher erörtert worden ist.

Man sollte beachten, daß eine auf dem Gebiet der Kehrmaschinenkonstruktion erfahrene Person erkennt, daß, wenn man wünscht, es so zu machen, eine Kehrmaschine bauen könnte, die nur die herkömmliche Betriebsart und die unterstützte, herkömmliche Betriebsart und nicht die Betriebsart mit zwei Werkzeugen aufweist. In solcher Kehrmaschine wäre die Vorderbürste dauerhaft in einer drehbaren Weise in der Position angebracht, die sie in Fig. 2 annimmt, und man würde den Mechanismus fortlassen, sie anzuheben und abzusenken.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die ein schematisches Diagramm des hydraulischen Systems ist, das verwendet wird, um die Vorderbürste 38 und die rückwärtige Bürste 24 zu drehen und anzuheben oder abzusenken, zusammen mit der elektrischen Schaltung, die verwendet wird, diese Funktionen in einer Kehrmaschine zu steuern, die nur für die herkömmliche Betriebsart und für die Betriebsart mit zwei Werkzeugen ausgerüstet ist. Fig. 3, wie sie gezeichnet ist, zeigt den Zustand, wenn beide Bürsten beim Transport angehoben sind und sich nicht drehen. Beide Bürsten werden auf ähnliche Weise betrieben.

Eine Hydraulikpumpe 74 ist mechanisch mit dem Motor gekoppelt, der die Kehrmaschine antreibt. Hydrauliköl wird von einem Behälter 76 zugeführt und läuft durch ein Filtersieb 78 und tritt auf der Ansaugseite der Pumpe 78 ein. Der Arbeitszylinder 34 hebt die rückwärtige Bürste 24 und senkt sie ab und wird durch das Magnetventil 80 gesteuert, währen der Hydraulikzylinder 48 die Vorderbürste 38 anhebt und absenkt und wird durch das Magnetventil 82 gesteuert. Der Hydraulikmotor 25 dreht die rückwärtige Bürste 24 und wird durch das Magnetventil 84 gesteuert, während der Hydraulikmotor 42 die Vorderbürste 38 dreht und durch das Magnetventil 86 gesteuert wird. Ein Sicherheitsventil 88 schützt das System in dem Fall eines Überlastungszustands von irgendeinem der Bürstenmotoren. Das Hydrauliköl geht in Reihe durch einen Ölkühler 90 und ein Endfilter 92 hindurch und kehrt dann zu dem Behälter 76 zurück.

Ein zweipoliger Umschalter 94 befindet sich, wo ihn die Bedienungsperson der Kehrmaschine bequem erreichen kann. Er wird von einer 12-Volt Batterie 96 in der Kehrmaschine versorgt. Er steuert das Anheben und Absenken und die Drehung der Vorderbürste 38 und der hinteren Bürste 24. Der Schalter 94 kann in irgendeiner von drei Stellungen angeordnet werden. In einer Mittelstellung, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und durch die Stellung 94A angegeben ist, sind beide Bürsten in die Transportstellung angehoben und keine von ihnen dreht sich. In einer unteren Schalterstellung, die Position 94B genannt ist, werden beide Bürsten auf die Oberfläche, die gekehrt werden soll, abgesenkt und beide drehen sich, so daß die Betriebsart mit zwei Werkzeugen zum Kehren von leichtem Abfall, wie Papiergegenständen oder trocknen Blätter, bereitgestellt wird. In einer oberen Schalterstellung, die Position 94C genannt ist, ist die Vorderbürste 38 angehoben und abgeschaltet, während die hintere Bürste 24 auf die Oberfläche 14 abgesenkt ist und sich dreht, so daß eine herkömmliche, unmittelbar nach vorne schleudernde Kehrbetriebsart zum Kehren von kleinem, dichtem Abfall, wie Sand und Kies geschaffen wird.

Man betrachte die mittlere Schalterstellung 94A, die die in Fig. 3 gezeigte Schalterstellung ist. Kein Strom fließt durch den Schalter 94, so daß die Magnetventile 80, 82, 84 und 86 nicht erregt sind, und wenn sie nicht erregt sind, sind die Öldurchflußdurchgänge in ihnen ausgerichtet, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Somit läuft Öl von der Pumpe 74 unmittelbar durch die Ventile 84 und 86 hindurch, wobei die Bürstenmotoren 25 und 42 umgangen werden, und geht in Reihe durch den Ölkühler 90 und das Endfilter 92 hindurch, bevor es zu dem Behälter 76 zurückkehrt. Der kombinierte Druckabfall durch den Ölkühler und das Endfilter hindurch zusammen mit dem Verlust in den Verbindungsleitungen und Anschlüssen ist ungefähr 100 psi. Dieser Druck ist in dem System und wird durch die Ventile 80 und 82 an den Stangenenden (untere Enden, wie in Fig. 3 zu sehen) der Arbeitszylinder 34 und 48 ausgeübt. Diese Zylinder sind mit Zusatzfedern 98 ausgerüstet, und die kombinierten Kräfte der Federn und des Drucks von 100 psi, der auf die Zylinderkolben wirkt, sind ausreichend, die Bürsten anzuheben und sie hoch zu halten, solange die Pumpe 74 läuft. Während des Abschaltens der Maschine halten die Rückschlagventile 100 das Öl in den Zylindern und halten die Bürsten oben. Somit hält die mittlere Schalterstellung 94A die Drehung der Vorderbürste 38 und der hinteren Bürste 24 an und ordnet sie beide in ihrer angehobenen Transportstellung an.

In der unteren Schalterstellung 94B sind alle vier Magnetventile (80, 82, 84 und 86) erregt. Der Ölfluß durch die Ventile 84 und 86 hindurch ist gesperrt, so daß er gezwungen wird, durch die Bürstenmotoren 25 und 42 in Reihe hindurchzugehen, was bewirkt, daß sich die Bürsten 24 und 38 drehen. Die Durchführung dieser Arbeit baut einen wesentlichen Druck in dem System auf. Die Ventile 80 und 82 lenken nun Öl zu den Kopfenden der Zylinder 34 und 38 (obere Enden, wie in Fig. 3 zu sehen). Rückschlagventile 100 werden vorgesteuert, und der Druck in den Leitungen, die zu den Kopfenden der Zylinder gehen, öffnen die Rückschlagventile, so daß Öl von den Stangenenden der Zylinder zu der niederen Druckseite des Systems freigegeben wird. Der Druck in dem System überwindet die Zusatzfeder 98, und die Bürsten senken sich in ihre Arbeitsstellung auf der Oberfläche 14 ab, die gekehrt wird. Somit liefert die untere Schalterstellung 94B die Kehrbetriebsart mit zwei Werkzeugen, um leichten Abfall, wie zerknitterte Papiergegenstände oder trockene Blätter, zu kehren.

In der oberen Schalterstellung 94C sind nur die Ventil 80 und 84 erregt. Diese sßnken die hintere Bürste 24 auf die Oberfläche, die gekehrt wird, und bewirken, daß sie sich dreht, wie es oben bei der Erörterung der Schalterstellung 94B beschrieben worden ist. Da die Ventile 82 und 86 nicht erregt werden, wird die Vorderbürste 38 oben gehalten und nicht gedreht, wie es oben bei der Erörterung der Schalterstellung 94A beschrieben wurde. Somit liefert die obere Schalterstellung 94C die herkömmliche Kehrbetriebsart mit nur der hinteren Bürste zum Kehren von kleinem, dichtem Abfall, wie Sand und Kies.

Fig. 4 zeigt eine hydraulische und elektrische Schaltung, die derjenigen der in Fig. 3 gezeigten ähnlich ist, aber abgeändert ist, um die unterstützte, herkömmliche Betriebsart zusätzlich zu der herkömmlichen Betriebsart und der Betriebsart mit zwei Werkzeugen zu liefern. Bei der unterstützten, herkömmlichen Betriebsart ist die hintere Bürste 24 abgesenkt und dreht sich wie bei der herkömmlichen und der Betriebsart mit zwei Werkzeugen. Die vordere Bürste 38 ist jedoch angehoben, wie es in Fig. 2 gezeigt ist und dreht sich im Uhrzeigersinn, wie es durch den Pfeil 102 gezeigt ist, der entgegengesetzt zu der Drehung in der Betriebsart mit zwei Werkzeugen ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Eine etwas unterschiedliche hydraulische Ventilanordnung und elektrische Steuerung werden verlangt, um diese Merkmale zu liefern.

In Fig. 4 ist das Ventil 86 durch ein federzentriertes 3-Wege- Magnetventil 186 ersetzt und die zwei Schalter 194 und 196 haben den Schalter 94 ersetzt. Der Hydraulikmotor 42 ist unverändert, wobei aber seine Fähigkeit für eine Zweirichtungsdrehung angegeben ist. Bei den gezeigten Ventil- und Schalterstellungen sind beide Bürsten angehoben und drehen sich nicht.

Wenn der Schalter 194 geschlossen wird, werden die Ventile 80 und 84 erregt, was bewirkt, daß die hintere Bürste 24 durch den Zylinder 34 abgesenkt und durch den Motor 25 gedreht wird. Des weiteren steht Strom dem einpoligen Umschalter 196 zur Verfügung, der die Ventile 82 und 186 steuert. In seiner neutralen (ausgeschalteten) Stellung 196A sind die Ventile 82 und 186 nicht erregt, was ergibt, daß die Vorderbürste 38 angehoben ist und sich nicht dreht. In der unteren Schalterstellung 196B werden das Ventil 82 und ein erstes Ende des Ventils 186 erregt, so daß die Vorderbürste 38 durch den Zylinder 48 abgesenkt und veranlaßt wird, durch den Motor 42 gedreht zu werden. Seine Drehrichtung wird dadurch gesteuert, wie die Hydraulikleitungen 44 an dem Hydraulikmotor 42 angebracht sind, und sollte im Gegenuhrzeigersinn eingestellt werden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. In der oberen Schalterstellung 196C wird das Ventil 82 nicht erregt, so daß die Vorderbürste 38 nicht abgesenkt ist, aber ein zweites Ende des Ventils 186 wird erregt, um den Motor 42 zu veranlassen, sich entgegengesetzt zu seiner Drehung zu drehen, die sich aus der Schalterstellung 196B ergibt, oder im Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 2 zu sehen ist.

Somit ergibt das Schließen des Schalters 194 und das Anordnen des Schalters 196 in seiner Offenstellung 196A eine herkömmliche, Kehrbetriebsart, wobei die Vorderbürste 38 oben ist und sich nicht dreht. Den Schalter 196 in die Stellung 196B zu bewegen, während der Schalter 194 geschlossen ist, ergibt die Betriebsart mit zwei Werkzeugen, wobei die Vorderbürste 38 unten ist und sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie es in Fig. 1 zu sehen ist. Den Schalter 196 in die Stellung 196C bei wiederum geschlossenen Schalter 194 zu bewegen, ergibt die unterstützte, herkömmliche Betriebsart, wobei die Vorderbürste 38 oben ist und sich im Uhrzeigersinn dreht, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Bei allen drei Betriebsarten dreht sich die hintere Bürste 24 im Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Beide Bürsten sind angehoben und ihr Drehen wird angehalten, wenn der Schalter 194 offen ist.

Während die bevorzugte Form der Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, sollte man erkennen, daß viele Abänderungen, Ersetzungen und Abwandlungen daran gemacht werden können. Deshalb möchten wir, daß die Erfindung unbeschränkt mit Ausnahme durch die beigefügten Ansprüche ist.


Anspruch[de]

1. Eine über eine zu kehrende Oberfläche bewegbare Kehrmaschine, die einschließt, einen Rahmen (12), der eine Längsachse parallel zu der Richtung der Bewegung der Kehrmaschine aufweist, einen Abfallbehälter (68), der an einem vorderen Abschnitt des Rahmens angebracht ist, eine Öffnung an der Rückseite des Abfallbehälters, um darin Abfall zuzulassen, ein erstes Werkzeug (24), das eine drehbare, zylindrische Bürste umfaßt, die eine zu der Längsachse des Rahmens (12) querverlaufende Achse hat, wobei dieses erste Werkzeug (24) hinter den Abfallbehälter (68) in Bewegungsrichtung der Kehrmaschine angeordnet ist, eine Vorrichtung (25) zum Drehen des ersten Werkzeugs (24), um Abfall auf einer bestimmten Bahn in den Abfallbehälter (68) zu bewegen, ein zweites Werkzeug (38), das eine drehbare, zylindrische Vorrichtung umfaßt, die eine zu der Längsachse des Rahmens (12) querverlaufende Achse hat, wobei das zweite Werkzeug (38) zwischen einer Kehrstellung - in der sie sich zwischen dem ersten Werkzeug (24) und dem Behälter (68) befindet und nahe der zu kehrenden Oberfläche ist - und einer nichtkehrenden Stellung bewegbar ist, in der sich das zweite Werkzeug (38) von der zu kehrenden Oberfläche fort und oberhalb der Bahn des Abfalls befindet, der durch die drehbare, zylindrische Bürste des ersten Werkzeugs (24) bewegt wird, während das zweite Werkzeug (38) in der nichtkehrenden Stellung ist, und eine Vorrichtung (42) zum Drehen des zweiten Werkzeugs (38), wenn es in seiner Kehrstellung ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (34, 48) zum Bewegen des ersten Werkzeugs (24) und des zweiten Werkzeugs (38) zwischen einer Kehrstellung und einer nichtkehrenden Stellung unabhängig voneinander.

2. Die Kehrmaschine des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeug (38) eine drehbare Bürste umfaßt.

3. Die Kehrmaschine des Anspruches 1 oder des Anspruches 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (25, 34, 42, 48) zum Bewegen des ersten Werkzeugs (24) und des zweiten Werkzeugs (38) und zum Hervorrufen eines Drehbetriebs davon einschließen einen Fluidkreis, einen Fluidmotor (25) zum Drehen des ersten Werkzeugs (24), einen Fluidmotor (42) zum Drehen des zweiten Werkzeugs (38) und Fluideinrichtungen (34, 48) in dem Fluidkreis zum Anheben und Absenken des ersten Werkzeugs (24) und des zweiten Werkzeugs (38) zwischen den Kehrstellungen und den nichtkehrenden Stellungen.

4. Die Kehrmaschine des Anspruchs 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkreis eine Pumpe (74) und ein Filter (78) einschließt.

5. Die Kehrmaschine des Anspruchs 3 oder des Anspruchs 4, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (94), um einen Betrieb der Fluidmotoren hervorzurufen.

6. Die Kehrmaschine nach irgendeinem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluideinrichtung Fluidzylinder (34, 38) einschließt, einen (34) zum Anheben und Absenken des ersten Werkzeugs (24) und einen (48) zum Anheben und Absenken des zweiten Werkzeugs (38).

7. Die Kehrmaschine des Anspruchs 6, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (94), um den Betrieb der Fluidzylinder (34, 48) zu bewirken, das erste Werkzeug (24) und das zweite Werkzeug (38) anzuheben und abzusenken und das erste Werkzeug (24) unabhängig anzuheben und abzusenken.

8. Die Kehrmaschine nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Drehen (25, 45) des ersten Werkzeugs (24) und des zweiten Werkzeugs (38) in entgegengesetzte Richtungen, wenn die Werkzeuge in der Kehrstellung sind.

9. Die Kehrmaschine nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (25, 42) zum Drehen der Werkzeuge in der gleichen Richtung, wenn das erste Werkzeug (24) in einer Kehrstellung und das zweite Werkzeug (38) in einer nichtkehrenden Stellung ist.

10. Die Kehrmaschine nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste des ersten Werkzeugs (24) an einem Paar von Hauptbürstenarmen (26) angebracht ist, die verschwenkbar an dem Rahmen (12) befestigt sind, und das Werkzeug (38) an einem Paar von Zusatzarmen (40) angebracht ist, die an dem Rahmen (12) verschwenkbar befestigt sind.







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