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Dokumentenidentifikation DE69313539T2 26.03.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0577288
Titel Selbstfahrende industrielle Reinigungsmaschine mit einer Einrichtung zum werkzeuglosen Bürstenwechsel
Anmelder Tennant Co., Minneapolis, Minn., US
Erfinder Hennessey, Robert D., Golden Valley, Minnesota 55427, US;
Wilmo, Michael S., Crystal, Minnesota 55428, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69313539
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 15.06.1993
EP-Aktenzeichen 933046666
EP-Offenlegungsdatum 05.01.1994
EP date of grant 03.09.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.03.1998
IPC-Hauptklasse A47L 11/24
IPC-Nebenklasse E01H 1/05   A47L 5/30   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Kehrmaschinen und viele Scheuergeräte zum Reinigen von Fußböden in Gebäuden und gepflasterten Freiflächen weisen horizontal angebrachte zylindrische Bürsten auf, die sich auf der zu reinigenden Oberfläche drehen. Durch diesen Kontakt zwischen Bürste und Oberfläche wird die Bürste schließlich verschlissen, so daß sie von Zeit zu Zeit aus der Maschine entnommen und durch eine neue oder runderneuerte Bürste ersetzt werden muß. Bürsten werden mitunter auch zur Überprüfung oder zum Umdrehen entnommen, um gleichmäßigen Verschleiß zu gewährleisten. Diese Wartungsvorgänge treten so häufig auf, daß eine Maschinenbedienungsperson erhebliche Zeitmengen sparen kann, wenn diese Maschinen so konstruiert sind, daß sich die Bürsten schnell und leicht entnehmen und auswechseln lassen.

Dies ist seit langem bekannt, und es sind verschiedene Versuche in dieser Richtung unternommen worden. Ein Beispiel findet sich in US-A-3,892,003. Es zeigt eine kleine Kehrmaschine mit einer Bürste, die drehbar zwischen zwei Bürstenarmen angebracht ist, die an einem verdrehungssteifen Querelement angebracht sind. Ein Arm ist so flexibel, daß er auf Fingerdruck von der Bürste wegfedert, so daß die Bürste ausgewechselt werden kann. Diese Konstruktion eignet sich für eine kleine Kehrmaschine, bei der ein Bürstenarm, der leicht genug ist, um von Hand wegzufedern, für den beabsichtigten Einsatz fest genug ist. Bei großen Kehrmaschinen und scheuergeräten jedoch, wie beispielsweise industriellen selbstfahrgeräten, sind sehr viel stärkere Bürstenarme erforderlich, und natürlich können diese nicht durch Fingerdruck gebogen werden. Ein typisches Beispiel für derartige industrielle Reinigungsmaschinen für den Einsatz bei hoher Beanspruchung ist in US-A-3 113 332 dargestellt.

An diesen schwereren Maschinen ist im allgemeinen eine Schraubverbindung zwischen einem verdrehungssteifen Querelement und einem Bürstenarm vorhanden. Eine Bürste kann entfernt werden, nachdem der eine Bürstenarm von dem Querelement abgeschraubt wurde, und natürlich macht das Auswechseln der Bürste das erneute Zusammenschrauben der Verbindung erforderlich. Bei den besten derartigen Konstruktionen kann eine Bürste innerhalb von 5 Minuten ausgewechselt werden. Jedoch ist der Einsatz eines Schraubenschlüssels erforderlich, der möglicherweise dort, wo sich die Kehrmaschine befindet, nicht zur Verfügung steht. Des weiteren kann in einigen gewerkschaftlich dominierten Betrieben ein Wartungsvorgang an einer Maschine von der Bedienungsperson der Maschine ausgeführt werden, wenn keine Werkzeuge verwendet werden, wenn jedoch Werkzeuge erforderlich sind, muß die Arbeit von einem Wartungstechniker ausgeführt werden. Mitunter kommt es bei der Planung dieser Arbeiten zu Verzögerungen. Daher besteht seit langem ein Bedarf nach einem schnellen Verfahren ohne Werkzeuge, dessen sich eine Gerätebedienungsperson ohne weiteres zum Auswechseln von Bürsten, zumindest bei den größeren industriellen Kehrmaschinen und Scheuergeräten, bedienen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Sie geht von US-A-3 113 332 aus, auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht und erfüllt ihre Aufgabe mit den Merkmalen im kennzeichnenden Abschnitt von Anspruch 1, wobei bevorzugte Merkmale in den Unteransprüchen beansprucht werden.

Bei der vorliegenden Erfindung ist einer der Bürstenarme lösbar mit einem verdrehungssteifen Querelement so verbunden, daß er ohne den Einsatz von Werkzeugen gelöst und ausgewechselt werden kann. Nachdem dieser Bürstenarm gelöst wurde, kann die Bürste leicht entfernt und ausgetauscht werden. Das Querelement weist vorzugsweise ein Flanschende auf, das Paßlöcher hat, in die Paßstifte eingepreßt werden, wobei sich die Paßstifte geringfügig über die Oberfläche des Flansches hinaus erstrecken. Passende Gleitsitzpaßlöcher sind in dem lösbaren Bürstenarm vorhanden, und zum Befestigen der beiden Teile aneinander ist eine Klinke vorhanden, die leicht mit den Fingern einer Hand betätigt werden kann. Diese Klinke und die Paßstifte halten den Bürstenarm an dem angeflanschten Querelement so, daß die Bedingungen für ein schnelles, leichtes Verfahren zum Auswechseln von Bürsten ohne Werkzeuge gegeben sind.

Es sind andere Mechanismen vorhanden, mit denen eine funktionelle Anbringung möglich ist und die ohne Werkzeuge betätigt werden können. Eine alternative Konstruktion besteht beispielsweise im Einsatz von Paßstiften, wie sie oben beschrieben sind, zusammen mit einem Spezialbolzen mit einem großen Handgriff, der ohne einen Schraubenschlüssel angezogen werden kann, um den Bürstenarm an dem Querelement zu befestigen. Jedoch hat auch ein großer Handgriff nicht so viel Hebelwirkung wie ein Schraubenschlüssel, so daß der Bolzen nicht sicher angezogen werden kann und sich möglicherweise löst. Darüber hinaus läßt sich der große Handgriff möglicherweise schwer drehen, und er nimmt erheblichen Raum ein. Gegenwärtig stellt eine Klinke die bevorzugte Anbringungseinrichtung zum Einsatz mit der Erfindung dar.

Paßstifte werden eingesetzt, um eine Drehverbindung zwischen dem Bürstenarm und dem Querelement herzustellen. Es liegt auf der Hand, daß andere Verfahren den gleichen Zweck erfüllen könnten, so beispielsweise ein sechseckiger Vorsprung am Ende des Querelementes, der mit einem passenden Sechskantloch in dem Bürstenarm in Eingriff gebracht wird, oder ein Keilprofilende mit einem Keilprofilloch. Beide Konstruktionen und andere, dem Mechanikfachmann bekannte erfüllen den Zweck der Erfindung, die Paßstifte werden jedoch der einfachen Fertigung halber bevorzugt. Zwei Paßstifte reichen aus, es können jedoch, wenn gewünscht, mehr eingesetzt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine typische industrielle Selbstfahr-Bodenkehrmaschine, wobei ein Teil der äußeren Verkleidung weggebrochen ist, um die darin installierte Erfindung zu zeigen.

Fig. 2 ist eine Ansicht entlang der Linie 2 - 2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Ansicht entlang der Linie 3 - 3 in Fig. 2, die das Flanschende des verdrehungssteifen Querelementes zeigt. Andere Teile sind weggelassen.

Fig. 4 ist eine Ansicht entlang der Linie 3 - 3 in Fig. 2, die den lösbaren Bürstenarm zeigt. Andere Teile sind weggelassen.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist mit 10 eine typische industrielle Selbstfahrkehrmaschine dargestellt, an der die vorliegende Erfindung vorteilhaft installiert wurde. Die Kehrmaschine 10 ist bis auf das Vorhandensein der Erfindung vollständig herkömmlich. Die Kehrmaschine weist einen Rahmen 12 auf und wird von zwei Vorderrädem 14 (lediglich eines dargestellt) und einem Hinterrad 16 getragen, das das Gerät auch antreibt und steuert. Es sind ein Sitz 18 und ein Lenkrad 20 für eine Bedienungsperson vorhanden. Viele weitere Merkmale der Kehrmaschine stehen in keiner Beziehung zu der Erfindung und sind daher nicht dargestellt oder werden, wenn sie dargestellt sind, nicht erwähnt, da sie technisch bekannt sind.

Kehrmaschine 10 ist mit einer Hauptkehrbürste 22 versehen, die vollständig herkömmlich ist. Sie ist mit dem Boden oder einer anderen Oberfläche 26 in Kontakt, die gekehrt wird. Bürste 22 besteht, wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, aus Borstenbüscheln 24, die an einer zylindrischen Kernröhre 25 befestigt sind.

Die Bürste 22 ist drehbar an zwei Bürstenarmen 28 und 30 gelagert. An Bürstenantriebsarm 28 ist ein Hydraulikmotor (nicht dargestellt) angebracht, der von Hydraulikleitungen 34 gespeist wird. Der Hydraulikmotor befindet sich im Inneren eines drehbaren Antriebseinsatzes, der mit 32 gekennzeichnet ist, und bewirkt, daß sich der Antriebseinsatz dreht. Antriebseinsatz 32 weist Keilprofile an seiner Oberfläche auf, die in Keilprofile an der Innenseite von Kemröhre 25 passen, so daß sich Bürste 22, wie durch Pfeil 36 in Fig. 1 dargestellt, dreht. Bürstenlaufarm 30 enthält einen Mitlaufeinsatz, der mit 38 gekennzeichnet ist und mit Kugellagern drehbar an Arm 30 angebracht ist. Antriebsarm 28 befindet sich, wie in Fig. 2 dargestellt, links, und Mitlaufarm 30 befindet sich rechts, dies kann jedoch, wenn gewünscht, umgekehrt werden.

Die Bürstenarme 28 und 30 müssen in fester Fluchtung zueinander gehalten werden, um Bürste 22 ordnungsgemäß zu lagern, daher sind sie an den Enden einer verdrehungssteifen Querwelle 40 angebracht. Diese Welle ist in zwei Flanschlagerungen 42 angebracht, die an zwei Trägern 44 angebracht sind. Diese sind an Bürstenverkleidung 46, die einen Teil des Gehäuses für Bürste 22 darstellt und einen strukturellen Teil des Maschinenrahmens 12 bildet, angeschweißt oder auf andere Weise angebracht. An Querwelle 40 kann, wenn gewünscht, ein Hebehebel 48 angeschweißt oder auf andere Weise angebracht sein. Hebel 48 kann mit Bedienungselementen zum Anheben und Absenken von Bürste 22 verbunden sein, wie dies durch den Doppelpfeil 49 in Fig. 1 angedeutet ist. Diese Auf- und Abbewegung der Bürste läuft auf einem Kreisbogen ab, dessen Mittelpunkt in Querwelle 40 liegt und wird durch die Drehung von Querwelle 40 in den Lagerungen 42 ermöglicht.

An jedem Ende von Querwelle 40 befindet sich, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Flanschelement mit einer Nabe, die auf die Welle paßt und damit verbolzt ist. Am linken Ende von Querwelle 40 befindet sich das Flanschelement 50, das mit Bolzen 52 an der Welle angebracht ist. Flanschelement 50 weist ein Gewindeloch und zwei Paßlöcher auf. Zwei Paßstifte 54 (nur einer dargestellt) werden in die Paßlöcher gepreßt und stehen über die Oberfläche des Flansches vor. Bürstenantriebsarm 28 weist zwei Gleitpaßlöcher auf, die mit den Paßstiften fluchtend sind, sowie ein Abstandsschraubenloch, das mit dem Gewindeloch in dem Flansch fluchtend ist. Schraube 56 tritt durch Arm 28 hindurch und wird in Flanschelement 50 eingeschraubt, so daß die beiden Paßstifte 54 und eine Schraube 56 mit Flänschelement 50 und Bolzen 52 zusammenwirken und Bürstenantriebsarm 28 fest an Querwelle 40 anbringen. Das bisher beschriebene ist von herkömmlicher Art. Die Beschreibung diente zum Verständnis der Struktur, in der die vorliegende Erfindung eingesetzt wird. Es folgt eine Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung.

Am rechten Ende von Querwelle 40 befindet sich Flanschelement 58. Es gleicht Flanschelement 50 insofern, als es aufgebohrt ist und auf Welle 40 paßt, mit einem Bolzen 52 daran verbolzt ist und zwei Paßlöcher aufweist, in die Paßstifte 54 eingepreßt sind. Jedoch ist Flanschelement 58 nicht für einen Bolzen wie den mit 56 gekennzeichneten mit Gewinde versehen. Statt dessen sind daran ein Abstandshalter und eine Anschlagplatte bzw. ein Schließkasten 62 angebracht, der mit Klinkenbaugruppe 64 zusammenwirkt.

Bürstenlaufarm 30 weist zwei Gleitpaßlöcher 66 auf, die zu den Paßstiften 54 in Flanschelement 58 passen. An Arm 30 ist darüber hinaus eine Klinkenbaugruppe 64 angebracht. Bei Klinkenbaugruppe 64 kann es sich um einen handelsüblichen Artikel handeln, so beispielsweise um Teil Nr. A7-10-351-20, das von Southco Fasteners in Concordville, Pennsylvania, hergestellt wird. Sie hat einen Griff 67, der sich zwischen einer Eingriffsstellung 68 und einer gelösten Stellung 70 bewegt. Der Dorn 72 der Klinkenbaugruppe tritt in Schließkasten 62 ein, wenn die Klinke in Eingriff gebracht wird und hält Bürstenarm 30 fest an Flanschelement 58. Jedoch kann eine Person, indem sie Klinkengriff 67 in Position 70 zieht, den Eingriff von Dorn 72 in Schließkasten 62 lösen, so daß es dann leicht ist, Arm 30 von den Paßstiften 54 zu ziehen und den Laufeinsatz 38 aus Bürstenröhre 25 zu ziehen. Bürste 22 kann dann von Antriebseinsatz 32 heruntergezogen und aus dem Gerät entnommen werden. Das Auswechseln von Bürste 22 ist genauso einfach, d.h. der oben beschriebene Vorgang läuft umgekehrt ab.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ihren Einsatz bei einer industriellen Kehrmaschine beschrieben worden ist, ist darauf hinzuweisen, daß das gleiche Bürstenwechselproblem in vielen industriellen Reinigungsgeräten auftritt, und durch das zur Anbringung von Bürsten eingesetzte Verfahren kann die Erfindung bei ihnen ebensogut wie bei industriellen Kehrmaschinen eingesetzt werden.

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform und mehrere Abwandlungen der Erfindung dargestellt, beschrieben und vorgeschlagen wurden, versteht sich, daß geeignete zusätzliche Abwandlungen, Veränderungen, Austauschvarianten und Abänderungen ausgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.


Anspruch[de]

1. Selbstfahrendes industrielles Reinigungsgerät (10), das eine zylindrische, horizontal angebrachte drehbare Reinigungsbürste (22), ein verdrehungssteifes Verbindungselement (40), das sich im allgemeinen parallel zu der Bürste und radial von ihr beabstandet erstreckt, einen starren Arm (28, 30), der an jedem Ende, des Verbindungselementes angebracht ist, wobei jeder Arm ein entsprechendes Ende der Bürste trägt, sowie eine manuell zu betätigende Einrichtung zum Lösen eines der Arme (30), um Entfernen oder Einsetzen der Bürste zu ermöglichen, umfaßt, wobei die manuell zu betätigende Einrichtung den einen Arm (30) an dem Verbindungselement (40) angebracht hält und Lösen derselben Entfernen des einen Arms (30) von dem Verbindungselement und der Bürste ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die manuell zu betätigende Einrichtung eine manuell zu betätigende Klinke (64) mit einer beweglichen Sperre (72) umfaßt.

2. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die manuell zu betätigende Einrichtung ein Anschlagelement (62), das an einem Ende des Verbindungselementes (40) angebracht ist, sowie einen Klinkengriff (67) enthält, der schwenkbar an dem einen Arm (30) angebracht ist und mit dem Anschlagelement in Eingriff kommen kann.

3. Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbringung des einen starren Arms (30) an dem Verbindungselernent (40) eine Gleitverbindung zwischen ihnen enthält.

4. Reinigungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitverbindung eine Vielzahl von Zapfen (54) enthält, die sich von dem starren Verbindungselernent (40) aus nach außen erstrecken, sowie eine Vielzahl von Öffnungen in dem einen starren Arm.

5. Reinigungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die manuell zu betätigende Klinke (64) ohne den Einsatz von Werkzeugen gelöst werden kann.







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