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Dokumentenidentifikation DE69711060T2 21.11.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0925011
Titel BODENFLÄCHENBEARBEITUNGSVORRICHTUNG
Anmelder Briscoe, William Anthony, Winchester, Hampshire, GB
Erfinder Briscoe, William Anthony, Winchester, Hampshire, GB
Vertreter Fechner, J., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 53773 Hennef
DE-Aktenzeichen 69711060
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.09.1997
EP-Aktenzeichen 979390663
WO-Anmeldetag 04.09.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/GB97/02420
WO-Veröffentlichungsnummer 0009809560
WO-Veröffentlichungsdatum 12.03.1998
EP-Offenlegungsdatum 30.06.1999
EP date of grant 13.03.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.11.2002
IPC-Hauptklasse A47L 11/40

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Oberflächenbearbeitungsgerät und insbesondere, jedoch Dicht ausschließlich, ein Gerät zum Hochglanzpolieren oder auf andere Weise Polieren einer Oberfläche, oder zum Scheuern, Kehren oder auf andere Weise Reinigen einer Oberfläche.

Bei Bezugnahme auf Geräte zum Bearbeiten einer Oberfläche soll verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung sich auf ein Gerät zum Verbessern der Erscheinung einer Oberfläche zum Beispiel durch Reinigen oder Polieren der Oberfläche bezieht. Beispiele von Oberflächenbearbeitungsgeräten umfassen Reinigungs- oder Kehrmaschinen, die besonders zur Verwendung beim Reinigen oder Kehren des Bodenraums kommerzieller/industrieller Gebäude angepasst sind, so wie Supermarktböden oder Transportterminalhallten. Solche Maschinen können sogenannte zu Fuß bediente dadurch darstellen, dass sie durch eine gehende Bedienungsperson gesteuert werden, die Bewegung der Maschine über die Bodenfläche steuert, oder alternativ können solche Maschinen sogenannte Aufsitzmaschinen aufweisen, die die Bedienungsperson während des Reinigungsprozesses tragen.

Solche bekannte Maschinen weisen traditionell Oberflächenbearbeitungskopfanordnungen mit rotierenden Bürstenköpfen auf, die in Kontakt mit der zu reinigenden Oberfläche bei einem bestimmten Druck vorgespannt sind, der von der Beschaffenheit der zu reinigenden Oberfläche abhängen kann.

Ein bekanntes Gerät dieses Typs ist in den Britischen Patentanmeldungen 9518230.9, GB 2,283,905A und GB 2,290,021A offenbart, deren Inhalte hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.

Ein solches bekanntes Gerät zeigt Vorteile gegenüber früheren Systemen darin, dass der Druck, bei dem die Bürsten in Richtung auf die gereinigte Oberfläche vorgespannt sind, genau gesteuert und über einen relativ breiten Bereich und insbesondere in Richtung auf das niedrige Druckende des Bereichs variiert werden kann.

Die Betriebsart solcher bekannten Geräte begrenzt jedoch weiterhin in gewisser Weise die Zwecke, für die das Gerät verwendet werden kann, da das Gerät lediglich auf Oberflächenreinigungstätigkeiten begrenzt ist und es daher notwendig wird, wenn weitere Oberflächenreinigungstätigkeiten erforderlich sind, entweder auf der gereinigten Oberfläche, oder bei einer völlig anderen Oberfläche, eine getrennte Oberflächenbearbeitungsmaschine für diese bestimmte Oberfläche zu verwenden.

Weiter offenbart US-A-4,910,824 ein Oberflächenbearbeitungsgerät mit einer motorbetriebenen Oberflächenbearbeitungskopfanordnung mit Mitteln zum selektiven Variieren der Geschwindigkeit, bei der die Kopfanordnung angetrieben wird.

Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, ein Oberflächenbearbeitungsgerät zu schaffen, das nicht die vorgenannten Begrenzungen und andere Nachteile aufweist, die im Stand der Technik zu finden sind.

Der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Oberflächenbearbeitungsgerät geschaffen, das einen Maschinenrahmen, der eine motorbetriebene Oberflächenbearbeitungskopfanordnung hält, und Mittel zum selektiven Variieren des durch die genannte Kopfanordnung auf die genannte Oberfläche ausgeübten Drucks zwischen wenigstens einem ersten Wert und einem zweiten Wert umfasst, der sich von dem genannten ersten Wert unterscheidet, gekennzeichnet durch ein Mittel zum selektiven Variieren der Geschwindigkeit, bei der die genannte Kopfanordnung durch den genannten Motor angetrieben wird, zwischen wenigstens einer ersten Geschwindigkeit und einer zweiten Geschwindigkeit, die sich von der genannten ersten Geschwindigkeit unterscheidet, und das eine selektive Mehrzahl von Getriebeanordnungen mit Übersetzungsverhältnissen, die auf der Grundlage von den erforderlichen Arbeitsgängen bestimmt werden, und ein Steuermittel umfasst, das zum Begrenzen des Betriebs bei der genannten ersten Geschwindigkeit auf Betrieb des Geräts bei dem genannten ersten Druckwert und zum Begrenzen von Betrieb bei der genannten zweiten Geschwindigkeit auf Betrieb des Geräts bei dem genannten zweiten Druckwert eingerichtet ist.

Beim Gewährleisten einer selektiv variablen Geschwindigkeitssteuerung der Kopfanordnung zusätzlich zu einer selektiv variablen Drucksteuerung, ist das Gerät der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft darin, dass es für eine Mehrzahl von Oberflächenbearbeitungsarbeiten verwendet werden kann, die Scheuern und Hochglanzpolieren einschließen können. Bodenscheuern erfordert traditionell den Betrieb der Oberflächenbearbeitungsköpfe, d. h. Reinigungsköpfe, bei einem relativ hohen Druck und niedriger Drehgeschwindigkeit, wohingegen Bodenhochglanzpolieren traditionell die Anwendung der Oberflächenbearbeitungsköpfe bei relativ hohen Geschwindigkeiten, jedoch niedrigen Drucken erfordert.

Vorzugsweise ist die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung zum lösbaren Anbringen einer Mehrzahl von Oberflächenbearbeitungselementen 30 wie Scheuerbürsten, wie sie gewöhnlich an Bodenreinigungsgeräten zu finden sind, und Hochglanzpolierbürsten oder -Kissen, etc. ausgelegt, wie sie gewöhnlich an Bodenhochglanzpoliergeräten zu finden sind.

Es wird daher erkannt werden, dass eines des gleichen Geräts vorteilhaft für eine breite Vielfalt von Bodenbearbeitungstätigkeiten verwendet werden kann.

In solcher Weise ist die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung für lösbares Anbringen einer Mehrzahl von Oberflächenbearbeitungselementen eingerichtet, die jeweils unterschiedliche Oberflächenbearbeitungseigenschaften aufweisen.

Vorzugsweise ist das Mittel zum selektiven Variieren des durch den Oberflächenbearbeitungskopf ausgeübten Drucks eingerichtet, um den genannten Druck als Reaktion auf die Verwendung der genannten Oberflächenbearbeitungskopfmittel zu ändern, die unterschiedliche Arbeitseigenschaften aufweisen.

Ferner wird das genannte Mittel zum selektiven Variieren der Geschwindigkeit, bei dem die genannte Kopfanordnung durch den genannten Motor angetrieben wird, derart eingerichtet, dass die genannte Geschwindigkeit als Reaktion auf die Verwendung der genannten Oberflächenbearbeitungskopfmittel geändert werden kann, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Wie aus dem obigen erkannt werden wird, können zwei Beispiele solcher unterschiedlichen Eigenschaften diejenigen einschließen, die ein Oberflächenreinigungsmittel, zum Beispiel eine Scheuerbürste aufweist, welche durch ein Oberflächenpoliermittel, so wie einem Hochglanzpolierkopf oder Pufferkopf ausgeübt weiden können.

Vorteilhaft umfasst das Gerät eine Betätigungsanordnung, die ein Federmittel aufweist, welches angebracht ist, um als ein Aufhängungsmittel zu wirken, einschließlich eines Mittels zum Vorspannen der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung in Richtung auf eine zu bearbeitende Oberfläche, eines Spannungsmittels zum Spannen des Federmittels derart um den Druck der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung einzustellen, und wobei das Federmittel ein selektiv über einen durchgehenden Bereich einstellbares Drehspannungsmittel ist, um eine benötigte Vorspannung in Richtung auf die Oberfläche zu liefern.

Ferner kann das Gerät vorteilhaft ein Vorspannungsmittel, das zwischen dem Rahmen und der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung einwirkt, um eine auswählbare Vorspannung in Richtung auf die zu bearbeitende Oberfläche auf die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung auszuüben, und angebracht ist, um als Aufhängungsmittel zwischen dem Rahmen und der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung zu wirken, ein Mittel zum Überprüfen und/oder Messen des angewendeten Arbeitsdrucks, ein Mittel zum Anzeigen einer Angabe des gemessenen Arbeitsdrucks, ein Mittel für Bedienereingabe eines gewünschten Arbeitsdrucks für die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung und ein Vergleichsmittel zum Vergleichen des durch die Bedienungsperson eingegebenen Drucks mit dem gemessenen Druck und zum Erzeugen eines Steuersignals als Reaktion auf die Differenz zwischen dem gewünschten Druck und dem gemessenen Druck, und ein Mittel zum Anlegen des Steuersignals an das Druck ausübende Mittel umfassen.

Vorzugsweise umfasst das genannte Mittel zum selektiven Variieren des auf die Oberfläche durch die genannte Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübten Drucks ein Vorspannungsmittel, das zwischen dem Rahmen und der genannten Oberflächenbearbeitungskopfanordnung einwirkt und eine Betätigungseinrichtung mit einem ersten Element und einem davon ausziehbaren zweiten Element aufweist, und welche Betätigungseinrichtung ferner bevorzugt manuell, hydraulisch oder elektrisch bedienbar ist.

Das Vorspannungmittel kann vorzugsweise ein Federmittel aufweisen, das weiter wenigstens eine Federeinrichtung umfasst, welche zwischen einem Teil der Betätigungseinrichtung und der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung arbeitet.

Insbesondere kann die Federeinrichtung eine Hülse befestigt an dem genannten Teil der genannten Betätigungseinrichtung und einen Stab mit einem innerhalb der Hülse verschiebbaren inneren Ende, wobei der Stab aus der Hülse zu der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung vorsteht, und eine Feder aufweisen, die innerhalb der Hülse angeordnet ist und das innere Ende des Stabs ergreift.

Vorzugsweise umfasst das Gerät eine Betätigungsanordnung zum Anheben und Absenken der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung, die zwischen dem Rahmen und der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung angebracht ist, und ein Mittel, das arbeitsmäßig an die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung angeschlossen und eingerichtet ist, um wenigstens teilweise der Kraft entgegenzuwirken, die auf die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung durch die Betätigungseinrichtung beim Absenken der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübt wird, und um so den durch die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung auf die Oberfläche ausgeübten Druck auf einen Bereich zu steuern, der Nulldruck bis zu einem dem Gewicht der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung entsprechenden Druck einschließen kann.

Vorteilhaft weist das Mittel zum Entgegenwirken der durch die Betätigungseinrichtung auf die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübten Kraft ein Ausgleichsmittel auf, und das genannte Mittel kann ferner vorteilhaft ein elastisches Mittel aufweisen.

Insbesondere kann das elastische Mittel in Form von wenigstens zwei relativ bewegbaren Elementen bereitgestellt werden, die eingerichtet sind, um relativ in einer elastischen Weise bewegbar zu sein.

Vorzugsweise kann das elastische Mittel dann eine Anordnung aus Zylinder und Kolben aufweisen, die vorteilhaft eine Gasgestängeanordnung aufweisen kann.

Weiter kann das elastische Mittel vorteilhaft in Form eines oder mehrerer Federelemente bereitgestellt werden.

Ferner kann das Mittel zum selektiven Variieren des durch die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübten Drucks einen länglichen Waagebalken aufweisen, der schwenkbar mit dem Rahmen verbunden ist und an einem Ende der Betätigungseinrichtung für Bewegung mit dieser verbunden ist, und der am anderen Ende ein daran angebrachtes Gegengewicht aufweist.

Insbesondere kann das Gegengewicht eine Masse aufweisen, die eingerichtet ist, um im wesentlichen äquivalent zu der Masse der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung zu sein.

Die vorgenannte Ausgleichsanordnung ist besonders vorteilhaft beim Schäften einer genau steuerbaren Druckeinrichtung in Richtung auf das niedrige Druckende des möglichen Druckspektrums.

Das vorgenannte Mittel, das zum Entgegenwirken gegen die Kraft wirkt, die auf die zu bearbeitende Oberfläche durch das Betätigungselement ausgeübt wird, und die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung unterstützen vorteilhaft die genaue Bestimmung eines auf die zu bearbeitende Oberfläche auszuübenden Reindrucks insbesondere in einem Bereich zwischen null und dem Gewicht der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung. Dies ist besonders nützlich in der vorliegenden Erfindung, da es die Vielfalt von Reinigungsbetriebsarten vergrößert, die durch das Gerät der vorliegenden Erfindung angenommen werden können.

Vorteilhaft umfasst das relativ variable Druck Steuersystem weiter ein Gestänge, das den Rahmen in solcher Weise mit der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung verbindet, dass die Kopfanordnung im wesentlichen horizontal gehalten wird. Insbesondere kann das vorgenannte Gestänge in Form eines Parallelogrammgestänges vorliegen.

Das Gerät umfasst vorteilhaft ferner ein Mittel zum Bestimmen von Betriebseigenschaften des Oberflächenbearbeitungskopfmittels so wie derjenigen, die sich auf den Zustand des Kopfmittels und/oder den tatsächlichen auf die Oberfläche ausgeübten Druck beziehen, so dass die genannten Daten in der anschließenden Steuerung des Geräts verwendet werden können.

Vorzugsweise umfasst das genannte Gerät weiter ein Mittel zum Kontrollieren und/oder Messen des ausgeübten Drucks, ein Eingabemittel, das durch eine Bedienungsperson zum Auswählen eines gewünschten Drucks bedient werden kann, ein Vergleichsmittel zum Vergleichen des Auslegungsdrucks mit dem gewünschten Druck und zum Erzeugen eines Steuersignals als Reaktion auf das Vergleichsergebnis, und ein Mittel zum Anlegen des Steuersignals zum Steuern des druckausübenden Mittels.

Vorteilhaft ist die durch das genannte Steuermittel gelieferte Rückmeldung eingerichtet um ein Steuersignal für der Bürstendruck abhängig weiter von einem von der Bedienungsperson eingegebenen gewünschten Druck zu erzeugen, und wobei Vergleichsmittel zum Vergleichen des gemessenen Drucks mit dem gewünschten Druck vorgesehen sind.

Vorzugsweise umfasst die Vergleichseinrichtung einen elektronischen Prozessor, und das Anzeigemittel kann ferner eingerichtet sein, um einen digitalen Wert des ausgeübten Drucks anzuzeigen.

Das Druckmessmittel kann einen beliebigen eines Dehnungsmessfühlers eines Druckgebers oder eines piezoelektrischen Sensors aufweisen. Ferner kann das Gerät ein Mittel für Analog/Digitalkonvertierung zum Konvertieren von Eingangssignalen, die jeweils einen gemessenen Arbeitskopfdruck und einen durch die Bedienungsperson gewählten Druck darstellen, Speichermittel zum Bestimmen von Systembetriebsparametern, und Rechnermittel aufweisen, die zum Vergleichen der beiden Eingangssignale und Erzeugen eines Steuersignals als Reaktion auf den Vergleich und die vorbestimmten Betriebsparameter programmiert sind.

Wie daher von den vorgenannten Merkmalen erkannt werden wird, ist ein Mittel zum selektiven Variieren des durch die genannte Kopfanordnung auf die genannte Oberfläche ausgeübten Drucks eingerichtet, um für eine genaue Bestimmung des ausgeübten Drucks zu sorgen, insbesondere am unteren Ende der möglichen Druckwerte, so dass, kombiniert mit der selektiv variablen Geschwindigkeit, bei der die Kopfanordnung durch den Motor angetrieben werden kann, das Gerät eine vorteilhaft breite Vielfalt von Oberflächenbearbeitungstätigkeiten gewährleistet.

Das Mittel zum selektiven Variieren der Geschwindigkeit, bei der die Kopfanordnung durch den genannten Motor angetrieben wird, weist vorteilhaft eine selektive Mehrzahl von Getriebeanordnungen mit Übersetzungsverhältnissen auf, die auf der Grundlage der benötigten Arbeitsvorgänge bestimmt werden.

Vorzugsweise ist das genannte selektiv schaltbare Getriebe in einer Getriebekastenanordnung zwischen dem Motor und der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung vorgesehen.

Die Getriebeanordnung umfasst vorzugsweise jeweilige Paare von Zahnrädern in konstantem Eingriff und Mittel zum Auswählen eines der genannten Paare zum Liefern des Aufwärtsantriebs von dem genannten Getriebekasten.

Vorteilhaft weist das Mittel zum Auswählen des einen genannten der genannten Paare Kupplungsmittel auf, die vorteilhaft in der Form eines Klauenkupplungsmittelns vorliegen können. Ein solches Klauenkupplungsmittel kann sich als besonders vorteilhaft herausstellen, wenn zwei Paare von Zahnrädern innerhalb des Getriebekastens vorgesehen sind.

Ein Steuermittel ist vorgesehen zum Bewirken von Bewegung der Kupplungsanordnung und ein solches Steuermittel kann eine Magnetbetätigungseinrichtung aufweisen, die in ihren beiden oder mehr möglichen Betriebspositionen durch Verriegelungsmittel so wie Magnetverriegelungsmittel festgehalten werden kann.

Das Mittel zum Steuern der Schaltung in dem Getriebekasten ist vorteilhaft mit dem Mittel zum Auswählen des mittels der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübten Drucks verknüpft, so dass das Schalten des Getriebekastens als Reaktion auf die Auswahl von bestimmten Druckwerten entweder über oder unter einem oder mehreren Schwellenwerten oder die Auswahl von speziellen Werten erreicht wird, oder die Steueranordnung alternativ derart sein kann, dass die Auswahl eines jeglichen bestimmten Druckwerts oder -Bereichs auf Schaltung des Getriebekastens reagiert Daher wird erkannt werden, dass das Mittel zum selektiven Variieren des durch die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübten Drucks als Reaktion auf die Auswahl der Geschwindigkeit betätigt wird, bei der die Kopfanordnung durch den Motor anzutreiben ist, oder, umgekehrt, die Geschwindigkeit, bei der die Kopfanordnung durch den Motor angetrieben wird, als Reaktion auf die Auswahl eines bestimmten Druckwerts oder -Bereichs geändert wird, bei dem die Kopfanordnung arbeiten soll.

Unter Bezugnahme auf ein bestimmtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, d. h. wenn das Gerät sowohl für Oberflächenscheuer- als auch Oberflächenhochglanzpoliervorgänge eingerichtet ist, können die von dem Oberflächenbearbeitungskopf benötigten höheren Betriebsgeschwindigkeiten einfach bei niedrigen Drucken der Anwendung des Oberflächenbearbeitungskopfelements auf die Oberfläche erreicht werden, und. umgekehrt, können niedrigere Betriebsgeschwindigkeiten eingerichtet werden, um bei höheren Drucken erreicht zu werden. Dies ist besonders vorteilhaft für die vorgenannten Oberflächenbearbeitungsprozesse, da Oberflächenscheuern gewöhnlich bei hohem Druck, z. B. Werten von 200 Pfund und niedriger Geschwindigkeit, zum Beispiel 200 UpM durchgeführt wird, wohingegen Oberflächenhochglanzpolieren gewöhnlich bei niedrigerem Druck, zum Beispiel 30 Pfund, und höheren Geschwindigkeiten, zum Beispiel 1,000 UpM durchgeführt wird.

Zum Erreichen des Betriebs bei speziellen Werten so wie den oben genannten, weist die Getriebeanordnung vorteilhaft ein erstes Zahnradpaar mit einem Verhältnis von 1 : 1 und ein zweites Zahnradpaar mit einem Verhältnis von 5 : 1 auf, so dass die vorgenannten Geschwindigkeiten einfach erreicht werden können.

Vorteilhaftem eise werden Steuermittel vorgesehen, die zum Blockieren der Änderung im Getriebemechanismus vorgesehen sind, während der Motor die Oberflächenkopfanordnung antreibt.

Ferner setzen die Steuermittel vorzugsweise eine obere Grenze von Druck fest, der mittels der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübt werden kann, nachdem das Hochgeschwindigkeits-Übersetzungsverhältnis ausgewählt ist.

Weiter können die Steuermittel vorzugsweise so vorgesehen werden, um Betriebseigenschaften zu blockieren, die mit der Verwendung eines oder mehrerer der bestimmten Oberflächenbearbeitungselemente verknüpft sind. Zum Beispiel können Ventilmittel so vorgesehen werden, um Wasserzuführung zu der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung zu blockieren, wenn das Gerät zum Liefern einer Hochglanzpolieranwendung ausgewählt wird.

Es wird daher erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung vorteilhaft eine kombinierte Bodenscheuer/Hochglanzpoliermaschine schafft.

Die vorliegende Erfindung ist im Folgenden, lediglich zum Aufführen eines Beispiels, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine Querschnittsdraufsicht einer Bürstenbaugruppe für eine Oberflächenreinigungs-/Kehr-/Hochglanzpoliermaschine in Vorderansicht zeigt.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer die Bürstenbaugruppe von Fig. 1 annehmenden Maschine ist;

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung einer Steuerung für das Gerät der Fig. 1 und 2 ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Bürsten/Kissendruckbaugruppe von Fig. 1 ist, die ein Steuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Bürstendruckbaugruppe von Fig. 1 ist, die das Steuersystem der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Bürstendruckbaugruppe gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Bürstendruckbaugruppe gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 8 ein Schaltbild aufweist, das eine weitere Ausführungsform des Steuermittels mit der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 9 eine Querschnittansicht durch eine selektiv zu betätigende Getriebeanordnung zur Verwendung beim Wählen der Geschwindigkeit ist, bei der das Arbeitskopfmittel der vorliegenden Erfindung angetrieben wird.

In Fig. 1 umfasst die Bürstenbaugruppe zwei Federrohre 1, die Federn 2 enthalten. Das rechte Rohr 1 in der Figur ist in aufgeschnittener Weise zum Zeigen der Feder 2 gezeigt. Jede Feder ist bei 3 an einem Ende an dem oberen Ende der Rohre und an dem anderen Ende an einem Federstab 4 befestigt, der durch eine Öffnung 5 in das jeweilige Federrohr 1 gleitet. Die Federstäbe 4 werden durch eine Schraube 6 miteinander verbunden und werden über eine Baugruppe 7 an der Bürstenhalteplatte 8 befestigt, mit der ein Bürstenkopf oder -Köpfe 27 verbunden ist/sind. Die Bürstenköpfe 27 werden lösbar an der Baugruppe befestigt, um so nach Bedarf einfache Auswechselung durch Hochglanzpolierköpfe oder andere Kopie zuzulassen.

Die Rohre 1 werden an Drehung oder Schrägstellung durch eine Stützplatte 9 gehindert. Eine Betätigungseinrichtung 10 wird an einer Zwischenwand einer Reinigungsmaschine befestigt. Die Betätigungseinrichtung 10 treibt eine Betätigungsstange 12, die in im wesentlichen zusammengeschobener Position in der Figur gezeigt ist. Die Betätigungsstange 12 ist durch einen Stift 13 an der Betätigungsplatte 14 befestigt, die durch Einspannbolzen 15 an beide Federrohre 1 geklemmt ist. Wenn die Betätigungseinrichtung die Betätigungsstange 12 nach unten treibt, bewegen sich die Federrohre 1 daher nach unten und die Federn 2 werden zusammengedrückt und erzeugen einen auf die Bürstenkopfbaugruppe auszuübenden höheren Druck, während sie weiterhin Aufhängung bereitstellen, um unebene Böden und Bürstenabnutzung auszugleichen. Typischerweise betragen die wirksamen Federlängen in einem nichtzusammengedrückten Zustand etwa 15 Zoll, und dies ist besonders geeignet Tür ein Bürstendrucksystem von 26/32 Zoll. Eine solche Anordnung kann einen Bereich von 0 bis 450 Pfund Druck in einer geladenen, gehend bedienten Reinigungsmaschine liefern, die mit dem erfindungsgemäßen Gerät ausgestattet ist, verglichen mit einem maximalen Druck von 200 Pfund, der unter Verwendung bekannter Geräte zur Verfügung steht. Natürlich könnten andere Formen von Vorspannungsmitteln verwendet werden. Eine Torsionsfeder birgt den Vorteil, weniger vertikalen Raum in einer Reinigungsmaschine einzunehmen. Ferner weist eine Torsionsfeder allgemein eine niedrige Federkonstante auf, die besonders geeignet für diesen Zweck ist. Gasgestänge oder hydraulische oder pneumatische Systeme könnten auch verwendet werden.

Der Druck kann weiter eingestellt werden, indem durch Auswechseln der Federn gegen solche mit anderen Längen oder anderen Stärken die Einspannposition der Federrohre geändert werden kann. Diese Änderungen erfordern jedoch einen Wartungstechniker.

Das System ist besonders anpassbar, da die Betätigungseinrichtung überall in ihrem Takt an gehalten, werden kann.

Gewöhnlich wird die Bürstenhalteplatte 8 an einem Paar kreisförmiger oder elliptischer Bürsten befestigt werden, die in einer Ebene allgemein parallel zum Boden (oder der zu reinigenden oder zu kehrenden oder zu scheuernden Oberfläche) rotieren. Bis zu vier Bürsten sind jedoch in einigen Reinigungsmaschinen in Gebrauch und das erfindungsgemäße Gerät könnte zum Steuern aller solcher vier Bürsten zusammen oder alternativ individuell (in welchem Fall getrennte Betätigungseinrichtungen für jede verwendet werden würden) verwendet werden. Natürlich könnte ein zylindrischer Bürstenkopf ebenso einfach angebracht an der Bürstenhalteplatte 8 gesteuert oder alternativ an jedem Ende seiner Welle durch jeweilige getrennte Baugruppen gemäß Fig. 1 gesteuert werden.

Ein Dehnmessfühlerstab 20, der zum Messen des Bürstendrucks verwendet werden kann, ist unter der Federrohreinspannplatte 18 vorgesehen.

In Fig. 2 ist die Bürstenbaugruppe von Fig. 1 in einem gehend bedienten Reinigungsgerät angebracht gezeigt Gleiche Teile werden durch gleiche Bezugsziffern angeführt und ein Paar Federrohre 1 ist an der Betätigungsstange 12 durch eine Betätigungsplatte 14 befestigt. Die Betätigungseinrichrung 10 ist durch eine Ankerstange 15 an dem Geräterahmen 16 befestigt Eine zweite geschwenkte Anbringung 17 verbindet die Baugruppe 7 und die Bürstenhalteplatte 8 mit dem Rahmen 16. Die Bürsten selbst sind nicht in Fig. 2 gezeigt, aber sind unter der Halteplatte 8 hinter dem Schutzflansch 17 angebracht und werden durch Scheuerbürstenmotoren 18 angetrieben (von denen einer in Fig. 2 gezeigt ist).

Fig. 2 zeigt ferner die relativen Positionen des Wassertanks oder der Wassertanks 19, der Batteriepackung 20 zum Antreiben der Scheuermotoren 18 zusammen mit dem Querantrieb der Reinigungsgeräts. Die Richtung von Querantrieb wird durch einen Griff 21 gesteuert. Ein Rechen 22 weist Saugkraft auf, die über einen Vakuummotor 23 angelegt wird.

Außerdem ist ein Bürstenkopf-Drucksteuerfeld 24 innerhalb des Sichtfeldes der Bedienungsperson vorgesehen.

In Fig. 3 ist die Bürstenbaugruppe schematisch in Seitenansicht gezeigt, und ein Steuersystem ist als ein Blockdiagramm dargestellt.

Die Position des Bürstenkopfes 27 in bezug zu dem zu reinigenden Boden wird durch eine elektrische oder hydraulische Betätigungseinrichtung 10 gesteuert, die den Bürstenkopf über eine Betätigungsstange anhebt oder absenkt, welche Federn in dem Federrohr 1 zusammendrückt. Andere elastische Mittel so wie ein Gasgestänge können zum Ausüben von Druck auf den Bürstenkopf gegen den Boden verwendet werden, und natürlich können andere Mittel zum Steuern der Position des Bürstenkopfes so wie hydraulische oder pneumatische Mittel verwendet werden. Details der Betätigungseinrichrung 10 sind oben beschrieben worden.

Ein Drucksensor ist an einer der mit 4 markierten Positionen angeordnet, obwohl er an irgendeiner Stelle im Zylinder oder im Arm oder im Boden der Betätigungseinrichtung positioniert sein kann. In Gebrauch überwacht dieser Sensor den durch die Bürste auf den Boden ausgeübten Druck und erzeugt ein Signal 25. Der Drucksensor kann wie in Fig. 1 gezeigt ein Dehnungsmessfühler 20 auf der Betätigungsplatte 14 sein, oder ein piezoelektrischer Sensor oder Positionssensor sein. Alternativ kann der Sicherungsstift (11 in Fig. 1), der die Baugruppe mit dem Geräterahmen verbindet, als ein Schermessinstrument zum Messen von Druck verwendet werden. Ein Verstärker 26 konvertiert dieses Drucksignal 25 zu einem Wert, der in einem nachfolgenden Schaltsystem verwendet werden kann.

Das Steuerfeld 24 ist innerhalb des Sichtfelds einer Bedienungsperson vorgesehen. Es umfasst einen Druckauswahlknopf 28, durch den die Bedienungsperson einen bestimmten Druck vorwählen kann. Ein Kippschalter 29 hebt den Bürstenkopf 27 abhängig von der Schalterposition in bezug zum Boden an oder senkt ihn ab. Eine Digitalanzeige 30 stellt den Druck des Bürstenkopfes 27 auf den Boden dar, wie gemessen durch den Drucksensor.

Ein Prozessor 31 vergleicht das gemessene Drucksignal mit dem von der Bedienungsperson gewählten Druck und erzeugt entsprechend ein Steuersignal zum Steuern (wie erforderlich) der Betätigungseinrichtung, um den gemessenen Druck im wesentlichen dem ausgewählten Druck anzugleichen.

Dieser Prozessor kann einen einfachen Aufbau aufweisen, er kann beispielsweise eine elektronische Vergleichs- und Verstärkerschaltung aufweisen, oder er kann eine CPU- Standardeinheit in Chipform aufweisen.

Strom für die elektronischen Komponenten wird durch die im Gerät vorhandene Batterie 12 oder durch alternative Batterie-Niedrigenergiequellen geliefert.

Fig. 4 zeigt den Bürstenkopf mit Planetenbürsten für Scheuern, Reinigen, Polieren oder Kehren einer Bodenoberfläche, die über die Betätigungseinrichtung 10 (von der nur ein Arm gezeigt ist) an dem Maschinenrahmen angebracht sind, spezifisch an dem Tragarm 30 der Betätigungseinrichtung.

Der Bürstenkopf wird wie durch Pfeil 31 angezeigt durch eine an der Betätigungseinrichtung 10 angebrachte Winde angehoben und abgesenkt.

Die Motoren zum Antreiben der Bürsten sind an dem Bürstenkopf angebracht, jedoch nicht in Figur, 3 gezeigt. Die Wassertanks für die Maschine, angebracht am Rahmen oder Fahrgestell, sind auch in Fig. 3 weggelassen worden, um deutlicher die anderen Teile der Einrichtung zu zeigen.

Ein Waagebalken 32 ist durch ein Drehlager 33 an einem Ende eines Schwenkträgers 34 angebracht, dessen anderes Ende mit dem Rahmen verbunden ist. Der Balken 32 ist auch mit dem Betätigungsarm 1 verbunden und auf der anderen Seite des Drehlagers 33 mit einem Gegengewicht 35 verbunden, das dem Gewicht des Bürstenkopfes entspricht. Das entgegengesetzte Ende des Balkens 32 ist durch einen Spannergestängeadapter 36 mit dem Bürstenkopf gekoppelt, welcher zum Einstellen des Gegengewichts für Bürsten unterschiedlicher Länge verwendet wird, zum Beispiel, um Verkeilen der Bürsten gegen den Boden zu vermeiden.

Ein Potentiometer 371 zum Messen von Bürstenabnutzung ist zwischen dem Waagebalken 32 und dem Schwenkträger 34 verbunden.

Weitere Unterstützung für den Bürstenkopf wird durch ein Parallelogrammgestänge 38 zwischen dem Bürstenkopf und der Seite des Hauptrahmens geschaffen, um die Bürstentragfläche positioniert zu halten.

Ein Antriebsrad 39 für die Maschine ist gezeigt: gewöhnlich ist ein solches Rad an jeder Ecke des Fahrgestells oder Rahmens positioniert.

Der Bewegungspfad des Gegengewichts ist in gestricheltem Umriss gezeigt, wenn die Bürsten um die untere Linie angehoben werden und wenn sie um die obere Linie abgesenkt werden. Wenn die Bürsten durch die Betätigungseinrichtung 10 auf den Boden abgesenkt werden, rotiert der Waagebalken 32 um das Drehlager 33 und das Gegengewicht 35 schwingt nach oben Der Positionswechsel des Waagebalkens 32 verursacht eine entsprechende Änderung in der Position des Schleifers des Potentiometers 37 und folglich ändert sich der gemessene Widerstand. Ein Belastungssensor (nicht in Fig. 4 gezeigt) detektiert die Position, an der die Bürsten den Boden berühren, d. h. ein positiver Druck wird registriert und unterbricht die Betätigungseinrichtung für einen Moment für die Potentiometermessung an der aufzuzeichnenden Position. Die Betätigungseinrichtung fährt dann fort, den Bürstenkopf nach unten auf den Boden zu treiben, bis der gewünschte Druck auf dem Boden erreicht ist.

Das Gegengewicht wirkt dem Gewicht des Bürstenkopfes entgegen und ermöglicht die Auswahl eines sehr niedrigen Bereichs von Bürstendruck, viel niedriger als bisher erreichbar war, zum Beispiel weniger als 1 Pfund. Dieser Bereich wird für leichte Reinigung oder Polierung oder zum Reinigen zerbrechlicher oder spezieller Bodenflächen verwendet.

Ein Vergleich der Anzeigen auf dem Potentiometer, wenn die Bürsten den Boden berühren, ist eine Messung der Größe von Abnutzung an den Bürsten und kann zum Liefern einer Angabe hierüber auf einem Anzeigefeld der Konsole der Bedienungsperson verwendet werden.

Dieses Beispiel ist natürlich nur eins vieler möglicher Ausführungsformen der Erfindung. Es wird einfach durch eine in diesem Gebiet versierte Person verstanden werden, dass dieses System auf Reinigungs-, Kehr-, Polier- und Scheuermaschinen einer breiten Vielfalt von Typen anwendbar ist und an Maschinen verwendet werden könnte, die Druck nicht nur nach unten sondern nach oben und auch zur Seite mit geeigneten Modifikationen ausüben müssen, welche innerhalb nichterfinderischer Fähigkeiten einer in diesem Gebiet versierten Person hegen. Die Arbeit innerhalb eines breiten Bereichs von Drucken kann vorteilhaft in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung genutzt werden.

Nun übergehend zu den Fig. 5, 6 und 7, bei denen Merkmale, die denjenigen in Fig. 4 entsprechen, die gleichen Bezugsziffern aufweisen, ist ein Waagebalken 32 durch ein Drehlager 33 an einem Ende eines Schwenkträgers 34 angebracht gezeigt, dessen anderes Ende mit dem Rahmen verbunden ist. Der Balken 32 ist auch mit dem Betätigungsarm 1 und auf der anderen Seite des Drehlagers 33 mit einem Gegengewichtsmittel in Form eines Gasgestänges 35, 37 verbunden, um ein Gegengewicht für das Gewicht des Bürstenkopfes zu schaffen. Das entgegengesetzte Ende des Balkens 32 ist durch einen Spannergestängeadapter 36 mit dem Bürstenkopf gekoppelt, welcher zum Einstellen des Gegengewichts für Bürsten unterschiedlicher Länge verwendet wird, zum Beispiel zum Verhindern von Verkeilung der Bürsten gegen den Boden.

Ein Potentiometer zum Messen von Bürstenabnutzung ist zwischen dem Waagebalken 32 und dem Schwenkträger 34 angeschlossen.

Weiterer Halt für den Bürstenkopf wird durch ein Parallelogrammgestänge 38 zwischen dem Bürstenkopf und der Seite des Hauptrahmens bereitgestellt, um die Bürstentragfläche positioniert zu halten.

Ein Antriebsrad 39 für die Maschine ist gezeigt: gewöhnlich ist ein solches Rad an jeder Ecke des Fahrgestells oder Rahmens positioniert.

Der Bewegungsweg des Gegengewichts ist durch Pfeil A gezeigt, wenn die Bürsten um die untere Linie angehoben werden und wenn sie um die obere Linie abgesenkt werden. Wenn die Bürsten durch die Betätigungseinrichtung 10 zum Boden abgesenkt werden, rotiert der Waagebalken 32 um das Drehlager 33, das zum Zusammendrücken der Gasgestängeanordnung 35, 37 dient. Der Bürstenkopf 8 wird zum Boden durch die Ausstreckung der Betätigungseinrichtung 1 abgesenkt. Wenn sich der Bürstenkopf 8 jedoch dem Boden nähert, wird der durch den Bürstenkopf 8 auf den Boden auszuübende Druck jedoch vorteilhaft durch das Gasgestängemittel 35, 37 ausgeglichen Diese Ausgleichseinwirkung wird durch die Kompression der Gasgestängeanordnung 35, 37 erreicht, welche, indem sie ein abgedichtetes Volumen innerhalb der Kammer 35 aufweist, das Ausmaß begrenzt, um das das Kolbenelement 37 innerhalb der Kammer 35 verschiebbar ist, und vorteilhaft in einer elastischen Weise. So ermöglicht die relative Bewegung zwischen dem Kolbenelement 37 und der Kammer 35 vorteilhaft die Ausübung eines genau bestimmbaren niedrigen Drucks an dem Bürstenkopf 8, da der begrenzende, und folglich ausgleichende Effekt der Gasgestängeanordnung 35, 37 dazu dient, wirksam den Druck zu verringern, der mittels der Betätigungseinrichtung 1 und durch den Bürstenkopf 8 auf den Boden ausgeübt wird.

Wenn die durch die Betätigungseinrichtung 1 auf den Bürstenkopf 8 ausgeübte Kraft entfernt wird, d. h. die Betätigungseinrichtung 1 wird zum Anheben des Bürstenkopfes 8 zurückgezogen, wird der komprimierte Druck innerhalb der Kammer 35 aufgehoben und die Gasgestängeanordnung 35, 37 streckt sich aus und das Volumen von in die Kammer 35 eingeführtem Fluid wird so gewählt, das die ausgestreckte Gasgestängeanordnung 35, 37 einfach den Bürstenkopf 8 in einer solchen angehobenen Position halten kann.

Es wird erkannt werden, dass, durch Wirken als eine Ausgleichskraft, die Gasgestängeanordnung 35, 37 dazu dient. Halt für das Gewicht des Bürstenkopfs 8 zu bieten und genaue Steuerung der Reinkraft ermöglicht, die mittels der Betätigungseinrichtung 1 durch den Bürstenkopf 8 auf den Boden ausgeübt wird, insbesondere im Bereich von Nulldruck bis Druck, der dem Gewicht der Bürstenkopfanordnung 8 entspricht.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der die mit Fig. 5 gemeinsamen Merkmale mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausgleichsanordnung arbeitet dadurch in einer ähnlichen Weise wie der unter Bezugnahme auf Fig. 5 dargestellten, dass, wenn der Bürstenkopf 8 in Richtung auf den Boden mittels der Betätigungseinrichtung 1 abgesenkt wird, die Gasgestängeanordnung 35a, 37a zusammengedrückt wird.

Wie Fig. 6 zu entnehmen sein wird, umfasst die Einrichtung eine kürzere Parallelogrammanordnung 38a als in Fig. 5 zu finden ist, und die Gasgestängeanordnung 35a, 37a ist arbeitsmäßig zwischen einem Rahmenteil der Kehr/Reinigungsmaschine und dem Bürstenkopf 8 mittels ihrer Verbindung mit dem unteren Gestänge der Parallelogrammanordnung 38a verbunden. Wenn der Bürstenkopf 8 in Richtung auf Kontakt mit der zu kehrenden oder reinigenden Bodenoberfläche bewegt wird, schwenkt die Parallelogrammanordnung 38a, wie erkannt werden wird, in einer Weise im Uhrzeigersinn, die zum Bewegen der Kolbenelements 37a in die Kammer 35a der Gasgestängeanordnung dient, und welcher relativen Bewegung nach und nach durch den innerhalb der Kammer 35a entwickelten Druck Widerstand entgegen gebracht wird. Die durch die in Fig. 6 gezeigte Gasgestängeanordnung 38a, 37a gelieferte entgegenwirkende Kraft dient wie bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung dazu, eine resultierende Kraft an dem Bürstenkopf 8 vorzusehen, die einfach insbesondere im Bereich von Nulldruck auf einen Druck gesteuert werden kann, der dem Gewicht des Bürstenkopfs 8 entspricht.

Nun übergehend zu Fig. 7, ist noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, in der die mit den Fig. 4 und 5 gemeinsamen Merkmale mit ähnlichen Bezugsziffern versehen wurden.

Der Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform von Fig. 7 und den Ausführungsformen der Fig. 5 und 6 besteht darin, dass die durch die Bürsten 27 der Bürstenkopfanordnung 8 auf den Boden ausgeübte resultierende erforderliche Kraft erreicht wird, wenn die Gasgestängeanordnung 35b, 37b ausgestreckt anstatt zusammengedrückt wird. Wiederum ist es der Druck innerhalb der Kammer 35b, der das Ausmaß begrenzt, in dem das Kolbenelement 37b aus derselben ausgestreckt werden kann und dies dient zum Entgegenwirken der mittels der Betätigungseinrichtung 1 ausgeübten Kraft. Die Gasgestängeanordnung 35b, 37b der Ausführungsform von Fig. 7 ist arbeitsmäßig zwischen einem Ausfahrträger 401 des Rahmens 30 der Reinigungsmaschine und einem Verbindungsansatz 411 der Bürstenkopfanordnung 8 verbunden. Wenn sich die Betätigungseinrichtung zum Absenken der Bürstenkopfanordnung in Richtung auf den zu kehrenden/reinigenden Boden bewegt, wird die Gasgestängeanordnung 35b, 37b, wie Fig. 7 zu entnehmen sein wird, ausgestreckt und wirksam vorgespannt in Hinsicht auf den innerhalb der Kammer 35b entwickelten Druck. Wenn umgekehrt die Bürstenkopfanordnung 8 vom Boden angehoben wird, dient der innerhalb der Kammer 35b durch die vorhergehende Relativbewegung zwischen der Kammer 35b und dem Kolbenelement 37b entwickelte Druck dazu, das Halten des Gewichts der Bürstenkopfanordnung 8 vom Boden entfernt zu unterstützen.

Wie bei jeder der hier beschriebenen Ausführungsformen kann die Gasgestängeanordnung vorteilhaft in einer solchen Weise vorgesehen werden, dass der Druck innerhalb der Kammer derselben selektiv auf einen jeglichen bestimmten Wert geändert werden kann, wenn die Bürstendruckanordnung ruht, d. h. wenn die Bürstenkopfanordnung 8 vom Boden angehoben ist.

Die Schaltung von Fig. 8 kann als das Steuersystem für das System verwendet werden und liefert eine vorteilhafte Anordnung zum Erreichen genauer Steuerung des Drucks und der Geschwindigkeiten, die für die vorliegende Erfindung benötigt werden Sie umfasst integrierte Standardschaltungen einschließlich eines programmierten Mikrokontrollers oder Mikroprozessors U3, integrierter Stromversorgungsschaltungen U1, U4 und U6, eines nichtflüchtigen Speichers U2, und eines Analog/Digitalwandlers US.

Ein gemessenes Drucksignal von der Druckmessbrücke oder dem Dehnungsmessfühler angebracht in dem Reinigungskopf wird in den Mikroprozessor U3 über einen Messverstärker U7 und den Analog/Digitalwandler (ADC) US eingegeben.

Systemvariablen werden in dem nichtflüchtigen Speicher U2 gespeichert.

Der Zustand externer Schalteingaben an der Reinigungsmaschine wird über einen Puffer JP2 abgetastet.

Der Mikroprozessor U3 führt geeignete Berechnungen basierend auf den abgetasteten Werten und den festgelegten Systemvariablen durch und gibt Steuersignale über MOSFETs Q5 bis Q8, Relais RL1, RL2, RL3 und RL4 und den Puffer JP1 an Kontaktrelais aus, um die Betätigungseinrichtung an der Reinigungsmaschine selbst zu bedienen. Wenn zum Beispiel das Relais RL4 ausgelöst wird, werden 36 Volt an die den Reinigungskopf absenkende Betätigungseinrichtung angelegt, wenn das Relais RL3 ausgelöst wird, werden 36 Volt zum Anheben des Reinigungskopfs angelegt, und wenn das Relais RL1 ausgelöst wird, wird die Antriebssteuerung oder der Zug der Reinigungsmaschine blockiert. Wenn das Relais RL2 aktiviert wird, wird der Bürstenmotormagnet eingeschaltet. Dies ist programmiert, nur aufzutreten, wenn der tatsächliche Bürstendruck und der gewünschte Bürstendruck ausgeglichen sind und auch nur, wenn die Maschine in Bewegung ist, zum Verhindern, dass die Bürsten die Böden markieren, während sie ortsfest sind.

Die Eingabe SENSE am Puffer JP1 ermittelt, ob die Reinigungsmaschine sich bewegt oder nicht. Wenn sie es tut, dann blockiert die Schaltung Druckänderungen zum Verhindern einer Beschädigung der Bürsten.

Die Eingabe SPEED am Puffer JP1 ermittelt, ob die Bürsten für hohe oder niedrige Geschwindigkeit ausgewählt wurden. Diese Information wird zu dem Prozessor U3 geleitet, der den Bürstendruck bei hoher Geschwindigkeit auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt, um die Bürstenmotoren zu schützen.

Der Puffer JP2 liefert Signale an das Maschinensteuerfeld zum Anzeigen der tatsächlich gemessenen Druckangabe bzw. der eingestellten Wertangabe auf LED-Anzeigen.

Weitere Modifikationen können in diese Schaltung eingeschlossen werden, zum Beispiel könnte vorteilhaft ein Batteriemonitor eingebaut werden zur Aufzeichnung der gesamten Verwendungszeit und Kontrollieren des Ladungszustands der Batterie. Unter bestimmten vorgegebenen Bedingungen, wie sie in die Systemparameterspeicherschaltung U2 programmiert sind, würden die Reinigungsbürsten automatisch angehoben werden. Solche Bedingungen würden typischerweise lange Batteriebenutzung und/oder niedrige Batterieladung einschließen.

Die Bedienungsperson würde dann notwendigerweise die Maschine zurück zum Depot bringen müssen, um die Batterie aufzuladen oder auszuwechseln und dadurch die Garantie auf der Batterie zu bewahren.

Die Steuerschaltung der Erfindung ist sehr fein einstellbar und erreicht extrem genaue Druckeinstellungen für den Bürstenkopf.

Der Mikrokontroller U3 ist vorzugsweise programmiert, um immer Druckänderungen in einer solchen Richtung zu bewirken, dass die Bürsten nach unten bewegt werden, und dies unterstützt die Genauigkeit der Einstellungen. Wenn zum Beispiel eine Änderung im Druck von 100 Pfund auf 40 Pfund durch eine Bedienungsperson angefordert wird, wird der Kontroller einen Sprung auf einen Wert um 20 Pfund verursachen und dann langsam den Druck auf den erforderlichen Wert von ungefähr 40 Pfund anheben. Diese Einrichtung überwindet Stiktion in der Maschine. Es ist besonders vorteilhaft, wenn Phasenvorrückberechungen auch durch den Mikrokontroller verwendet werden, so dass der Mikrokontroller die Geschwindigkeit berechnet, bei der die Druckänderungen auftreten und geeignete Anpassungen vornimmt.

Die Schaltung kontrolliert ferner vorzugsweise den Zustand des externen Schalters zum Anheben/Absenken des Bürstenkopfs und der Mikroprozessor U3 kann programmiert sein, um den Zustand dieses Schalters beim Treffen von Entscheidungen darüber zu berücksichtigen, ob bestimmte Arbeitsgänge bewirkt werden sollen.

Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch eine Arbeitskopf-Antriebsanordnung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Motor 41 verknüpft mit einem Getriebekasten 42 aufweist.

Eine Antriebswelle 43 innerhalb des Motors liefert die Dreheingabe zum Getriebekasten 42, und eine Ausgangswelle 44, die sich von dem Getriebekasten 42 erstreckt, liefert eine Antriebsausgabe der Anordnung zu dem drehbaren Reinigungs-/Polierkopf des Geräts.

Der Motor umfasst ein Gehäuse 45, das sich in einer Richtung parallel zur Motorwelle 43 erstreckt, und eine Motorverschlussplatte 46 ist am Ende des Motorgehäuses 45 angrenzend an den Getriebekasten 42 vorgesehen. Tatsächlich ist der Getriebekasten mit Hilfe von Schraubenmitteln an der Motorverschlussplatte 46 und derart angebracht, dass die Ausgangsweile 44 des Getriebekastens 42 sich parallel zu der Längsachse der Motorwelle 43 erstreckt.

Der Getriebekasten 42 umfasst ein Gehäuse, das sich von der Motorverschlussplatte 46 erstreckt und das an seinem von dem Motorverschluss 46 entfernten Ende durch eine Getriebekastenverschlussplatte 47 verschlossen ist, durch die sich die Ausgangswelle 44 erstreckt.

Die Eingangswelle 43 steht mit einer Stummelwelle 48 in Eingriff, die sich in den Getriebekasten 42 erstreckt und die drehbar an dem von ihrem Eingriff mit der Eingangswelle 43 entfernten Ende in einer Haltevertiefung 49 befestigt ist, die in der Innenfläche der Getriebekastenverschlussplatte 47 vorgesehen ist. Die Haltevertiefung 49 sorgt für drehbare Anbringung der Stummelwelle 48 innerhalb des Getriebekastens.

Die Stummelwelle 48 ist entlang ihrer axialen Länge mit zwei Zahnrädern versehen. Ein erstes Zahnrad 50 ist am Ende der Stummelwelle 48 angrenzend an die Vertiefung 49 vorgesehen, und dieses erste Zahnrad 50 hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Stummelwelle 48. Ein zweites Zahnrad 51 angeordnet an der Stummelwelle 48 und angrenzend an die Motorverschlussplatte 46 weist einen größeren Durchmesser als die Stummelwelle 48 auf.

Wie später erklärt werden soll, sind das erste 50 und zweite 51 an der Stummelwelle 48 vorgesehene Zahnrad eingerichtet, um ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis innerhalb der Getriebeanordnung des Getriebekastens 42 zu liefern.

Die Ausgangswelle 44 ist drehbar innerhalb des Getriebekastens angebracht, und erstreckt sich, wie erkannt werden wird, zwischen jeweiligen Lagersätzen, die angrenzend an die Motorverschlussplatte 46 und die Getriebekastenverschlussplatte 47 angeordnet sind.

Wie bei der Stummelwelle 48 umfasst die Ausgangswelle 44 zwei Zahnräder, die entlang der axialen Richtung der Ausgangswelle 44 derart beabstandet sind, dass eines der Zahnräder 52 für Ineinandergriff mit dem ersten Zahnrad 50 an der Stummelwelle 48 angeordnet ist und das andere der Zahnräder 53 für Ineinandergriff mit dem zweiten an der Stummelwelle 48 vorgesehenen Zahnrad 51 angeordnet ist.

Das an der Ausgangswelle 44 vorgesehene Zahnrad 53 ist eingerichtet, um einen Durchmesser aufzuweisen, der der gleiche wie der des zweiten Zahnrads 51 an der Stummel welle 48 ist, so dass das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 51 und 54 1 : 1 beträgt.

Das an der Aufwärtswelle 44 vorgesehene Zahnrad 52 hat einen größeren Durchmesser als das Zahnrad 50, das an der Stummelwelle 48 vorgesehen ist, und tatsächlich als die Zahnräder 51, 54.

Das Zahnrad 52 ist derart gewählt, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 50 und 51 5 : 1 beträgt.

Die vorgenannten Übersetzungsverhältnisse sorgen für die Geschwindigkeitssenkung, die beim Schalten zwischen einem Bodenscheuer- und Bodenhochglanzpolierarbeitsgang erforderlich ist, und so schafft der Getriebekasten von Fig. 9 einen wirksamen Getriebekasten mit zwei Geschwindigkeiten. Wenn das Zahnradpaar 51, 54 für Drehung der Ausgangswelle 44 sorgt, dreht sich die Ausgangswelle, wie erkannt werden wird, bei einer mit der Geschwindigkeit des Motors übereinstimmenden Geschwindigkeit, zum Beispiel 1.000 UpM. Wenn der Getriebekasten jedoch so geschaltet wird, dass das Zahnradpaar 50, 52 die Ausgangswelle 44 antreibt bestimmt das Übersetzungsverhältnis 5 : 1 dieses Zahnradpaars, dass die Geschwindigkeit der Ausgangswelle, und daher der Antrieb des Oberflächenbearbeitungselements auf 200 UpM verringert wird.

Die vorgenannten jeweiligen Geschwindigkeiten sind diejenigen, die für Scheuer- und Hochglanzpolierarbeitsgänge bevorzugt sind, und so können zusammen mit einer geeigneten Steuerung des Drucks, bei dem das Oberflächenbearbeitungskopfelement auf der Oberfläche eingesetzt wird, Scheuer- und Hochglanzpolierarbeitsgänge durch das Gerät bereitgestellt werden.

Wie ferner aus Fig. 6 erkannt werden wird, sind die Zahnradpaare 51, 53 und 50, 52 in konstantem Ineinandergriff angebracht, und die Zahnräder 52, 53 an der Ausgangswelle sind angeordnet, um frei während Betrieb des Motors zu laufen und um selektiv den Antrieb der Ausgangswelle 44 mit Hilfe einer Klauenkupplung 54 zu steuern.

Die Klauenkupplung 54 wird mittels einer Betätigungseinrichtung 55 in einer wechselweisen Art in der Richtung der Pfeile A so angetrieben, um entweder mit einer Fläche des Zahnrads 52 oder einer Fläche des Zahnrads 53 in Eingriff zu kommen. Die Klauenkupplung 54 ist mit entgegengesetzt gerichteten Oberflächen versehen, die Eingriffsvertiefungen 56 umfassen, welche zum Aufnehmen von Zahnradstutzen 57 eingerichtet sind, die an den vorgenannten Flächen der Zahnräder 52, 53 ausgebildet sind.

In ihrer wie in Fig. 6 dargestellten Position, bewegt sich die Klauenkupplung 54 in Eingriff mit den Zahnradstutzen des Zahnrads 52, um so Drehantrieb für das Oberflächenbearbeitungskopfelement bei einer Geschwindigkeit von 200 UpM bereitzustellen.

Die Betätigungseinrichtung 55 wird mittels einer Wechselgetriebe- Betätigungsanordnung angetrieben, die vorteilhaft magnetbetrieben sein kann und ferner Magnetverriegelungsmittel aufweisen kann, um so vorteilhaft Bewegung der Klauenkupplung zu verhindern, nachdem eine Drehung mit bestimmter Geschwindigkeit der Ausgangswelle 44 gewählt worden ist.

Wie bereits erwähnt, kann die Wechselgetriebe-Betätigungsanordnung 58 vorteilhaft mit Steuermitteln verknüpft sein, wodurch die Auswahl eines mittels der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung auszuübenden bestimmten Drucks zum Betätigen der Wechselgetriebebaugruppe 58 zum Auswählen des bestimmten Übersetzungsverhältnisses dient, oder alternativ, eine Auswahl eines bestimmten Übersetzungsverhältnisses dazu dient, den mittels des selektiven Druckausübungsmittels ausgeübten Druck als Reaktion auf das gewählte Übersetzungsverhältnis zu bewirken oder zu begrenzen.

Es wird erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Details der vorhergehenden Ausführungsformen begrenzt ist. Zum Beispiel kann ein jegliches geeignetes Mittel zum Auswählen des mittels der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübten Drucks in die vorliegende Erfindung eingesetzt werden, wie tatsächlich eine jegliche geeignete Form von Geschwindigkeitsauswahlmittel verwendet werden kann. Ferner kann das Gerät einfach in eine Aufsitzmaschine zusätzlich zu der hier dargestellten, gehend bedienten Maschine eingebaut werden.


Anspruch[de]

1. Oberflächenbearbeitungsgerät, das einen Maschinenrahmen (9), der eine motorbetriebene (18) Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) hält, und Mittel (10) zum selektiven Variieren des durch die genannte Kopfanordnung (27) auf die genannte Oberfläche ausgeübten Drucks zwischen wenigstens einem ersten Wert und einem zweiten Wert umfasst, der sich von dem genannten ersten Wert unterscheidet, gekennzeichnet durch ein Mittel zum selektiven Variieren der Geschwindigkeit, bei der die genannte Kopfanordnung durch den genannten Motor (18) angetrieben wird, zwischen wenigstens einer ersten Geschwindigkeit und einer zweiten Geschwindigkeit, die sich von der genannten ersten Geschwindigkeit unterscheidet, und das eine selektive Mehrzahl von Getriebeanordnungen (50-54) mit Übersetzungsverhältnissen, die auf der Grundlage von den erforderlichen Arbeitsgängen bestimmt werden, und ein Steuermittel umfasst, das zum Begrenzen des Betriebs bei der genannten ersten Geschwindigkeit auf Betrieb des Geräts bei dem genannten ersten Druckwert und zum Begrenzen von Betrieb bei der genannten zweiten Geschwindigkeit auf Betrieb des Geräts bei dem genannten zweiten Druckwert eingerichtet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Getriebeanordnung jeweilige Zahnradpaare (51 53; 50, 52) in konstantem Eingriff und ein Mittel zum Auswählen eines der genannten Paare zum Liefern eines Aufwärtsantriebs von dem genannten Getriebekasten (42) aufweist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Mittel zum Auswählern eines der genannten Paare Kupplungsmittel in Form von Klauenkupplungsmitteln (54) aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 3, das eine Magnetbetätigungseinrichtung (55) umfasst, welche eingerichtet ist, um in ihren beiden oder mehreren möglichen Betriebspositionen durch Magnetverriegelungsmittel festgehalten zu werden.

5. Gerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem das Steuermittel zum Steuern des Schaltens in dem Getriebekasten eingerichtet ist und mit dem Mittel zum Auswählen des mittels der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübten Drucks verknüpft ist, so dass das Schalten des Getriebekastens als Reaktion auf die Auswahl von bestimmten Druckwerten entweder über oder unter einem oder mehreren Schwellenwerten oder die Auswahl von speziellen Werten erreicht wird.

6. Gerät nach Ansprach 1, 2, 3 oder 4, bei dem das Steuermittel derart eingerichtet ist, dass die Auswahl irgendeines bestimmten Druckwerts oder Bereichs auf Schalten des Getriebekastens reagiert.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Getriebeanordnung (50-54) vorteilhaft ein erstes Zahnradpaar (51, 53) mit einem 1 : 1-Verhältnis und ein zweites Zahnradpaar (50, 52) mit einem 5 : 1-Verhältnis aufweist.

8. Gerät nach einem der Anspräche 1 bis 7, das weiter ein Blockiermittel umfasst, das zum Blockieren der Änderung im Getriebemechanismus vorgesehen ist, während der Motor die Oberflächenkopfanordnung antreibt.

9. Gerät nach Anspruch 85 bei dem das Blockiermittel zum Begrenzen des Drucks eingerichtet ist, der mittels der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübt werden kann, wenn das Hochgeschwindigkeits-Übersetzungsverhältnis ausgewählt ist.

10. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) zum lösbaren Anbringen einer Mehrzahl von Oberflächenbearbeitungselementen ausgelegt ist.

11. Gerät nach Anspruch 10, bei dem die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) zum lösbaren Anbringen einer Mehrzahl von Oberflächenbearbeitungselementen eingerichtet ist die jeweils unterschiedliche Oberflächenbearbeitungseigenschaften aufweisen.

12. Gerät nach Anspruch 11, bei dem das Mittel (42) zum selektiven Variieren des durch den Oberflächenbearbeitungskopf (27) ausgeübten Drucks eingerichtet ist, um den genannten Druck als Reaktion auf die Verwendung der genannten Oberflächenbearbeitungskopfmittel zu ändern, die unterschiedliche Arbeitseigenschaften aufweisen.

13. Gerät nach Anspruch 11 oder 12, bei dem das Mittel (42) zum selektiven Variieren der Geschwindigkeit, bei der die genannte Kopfanordnung durch den genannten Motor (18) angetrieben wird, derart eingerichtet ist, dass die genannte Geschwindigkeit als Reaktion auf die Verwendung der genannten Oberflächenbearbeitungskopfmittel geändert werden kann, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter eine Betätigungsanordnung (10) zum Anheben und Absenken der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27), die zwischen dem Rahmen (9) und der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung angebracht ist, und ein Mittel (35, 35a, 37a, 35b, 37b) umfasst, das arbeitsmäßig an die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) angeschlossen und eingerichtet ist, um wenigstens teilweise der Kraft entgegenzuwirken, die auf die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) durch die Betätigungseinrichtung beim Absenken der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung ausgeübt wird, und um den durch die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung auf die Oberfläche ausgeübten Druck auf einen Bereich zu steuern, der Nulldruck bis zu einem dem Gewicht der Oberflächenbearbeitungskopfanordnung entsprechenden Druck einschließen kann.

15. Gerät nach Anspruch 14, bei dem das Mittel zum Entgegenwirken der durch die Betätigungseinrichtung (10) auf die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) ausgeübten Kraft ein Ausgleichsmittel (35) aufweist.

16. Gerät nach Anspruch 14 oder 15, bei dem das Mittel zum Entgegenwirken der durch die Betätigungseinrichtung (10) auf die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) ausgeübten Kraft ein elastisches Mittel (35a, 37a, 35b, 37b) umfasst, das arbeitsmäßig an die Oberflächenbearbeitungskopfanordnung (27) angeschlossen ist.

17. Gerät nach Anspruch 16, bei dem die Elastizität des elastischen Mittels selektiv variabel ist.

18. Gerät nach Anspruch 16 oder 17, bei dem das elastische Mittel wenigstens zwei relativ bewegbare Elemente aufweist und eingerichtet ist, um relativ in einer elastischen Weise bewegbar zu sein.

19. Gerät nach Anspruch 16, 17 oder 18, bei dem das elastische Mittel eine Anordnung aus Zylinder (35a; 35b) und Kolben (37a; 37b) aufweist.

20. Gerät nach Anspruch 19, bei dem das elastische Mittel eine Gasstangeanordnung aufweist.

21. Gerät nach Anspruch 16 oder 17, bei dem das elastische Mittel ein Federmittel aufweist.

22. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter Mittel zum Bestimmten von Betriebseigenschaften der Oberflächenbearbeitungskopfmittel umfasst so dass die genannten Daten in der anschließenden Steuerung des Geräts verwendet werden können.

23. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter eine kombinierte Bodenwäscher/Poliermaschine aufweist.







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