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Dokumentenidentifikation DE69807994T2 30.01.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0887468
Titel Motorisierte Kehrmaschine
Anmelder Nilfisk-Advance A/S, Brondby, DK
Erfinder Mainardi, Gino, 43039 Salsomaggiore, Parma, IT;
Cremonesi, Angelo, 20076 Maleo, Lodi, IT;
Gorra, Alberto, 20070 Fombio, Lodi, IT;
Bassanini, Paolo, 20076 Maleo, Lodi, IT
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69807994
Vertragsstaaten CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.06.1998
EP-Aktenzeichen 981102759
EP-Offenlegungsdatum 30.12.1998
EP date of grant 18.09.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.01.2003
IPC-Hauptklasse E01H 1/05

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorisierte Kehrmaschine, oder eine ähnliche Vorrichtung, d.h., eine motorbetriebene Maschine zum Sammeln von Schmutz, Abfällen und/oder Kehricht von einem Boden.

Wie es beispielsweise in IT-A-1 207 081 beschrieben ist, umfassen motorisierte Kehrmaschinen hauptsächlich eine Grundplatte, unter welcher ein Raumabteil vorgesehen ist, welches eine Walzenbürste aufnimmt, die für eine Rotation in Kontakt mit der Bodenoberfläche um eine horizontale Achse angepasst ist, um den auf dem Boden verstreuten Schmutz zu sammeln und ihn in Richtung eines Sammelbehälters zu transportieren, welcher üblicherweise in dem hinteren Abschnitt der Vorrichtung angeordnet ist. Insbesondere hebt die Walzenbürste den Schmutz von dem Boden an und schleudert ihn in Richtung des Sammelbehälters entlang einer Flugbahn durch die Luft entlang eines Kanals, welcher zwischen derselben Walzenbürste und einem geeignet geformten Gehäuse definiert ist, das dieser zugeordnet ist. Genauer gesagt, erstreckt sich der Kanal zu dem hinteren Abschnitt der Vorrichtung über wenigstens einen krummlinigen Abschnitt, welcher teilweise den vorderen Abschnitt der Bürstenwalze umgibt. Mit anderen Worten, das Schutzgehäuse und die Bürstenwalze bilden im wesentlichen eine Anordnung, welche als ein Zentrifugalgebläse wirkt, das den Schmutz in die Richtung des Sammelbehälters transportiert. Eine derartige Lösung ist durch FR-A-2 506 360 offenbart, welche die Basis für den Einführungsteil von Anspruch 1 darstellt.

In einer bevorzugten Weise wird die Aktion der Walzenbürste durch mindestens eine Hilfsbürste unterstützt, welche in der Form einer in Kontakt mit dem Boden um eine vertikale Achse rotierenden Scheibe vorgesehen ist, wobei die Hilfsbürste unter der Grundplatte so angeordnet ist, daß sie den Schmutz zu der Walzenbürste transportiert, welche ihn wiederum in die Richtung des Sammelbehälters in der vorstehend beschriebenen Weise transportiert. Für einen derartigen Zweck ist die Hilfsbürste bevorzugt in einer vorderen Position und seitlich im Bezug auf die Walzenbürste angeordnet.

Damit die Bürsten eine effektive mechanische Wirkung auf den auf dem Boden liegenden Schmutz ausüben, ohne andererseits denselben Boden zu beschädigen, ist es für die Bürsten selbst günstig, wenn sie mit einem vorbestimmten Druck mit dem Boden in Kontakt gehalten werden, d.h. mit einer Kraft, welche bevorzugt unter allen Betriebsbedingungen konstant gehalten werden sollte, wobei gleichzeitig der Verschleißeffekt berücksichtigt wird, welchem die Bürsten im Gebrauch unterliegen.

Wie es beispielsweise in EP-A-0 729 314 beschrieben ist, wird ein derartiges Problem im wesentlichen für die in einer Bodenwasch- und Trockenmaschine vorgesehene Bürste durch die Verwendung eines elektronischen Steuerungssystems gelöst, welches es der Bedienungsperson ermöglicht, einen vorbestimmten Arbeitsdruck zu wählen, welcher von derselben Bürste auf dem Boden ausgeübt wird. Das System ist ferner mit einer Rückkopplungssteuerungsschaltung ausgestattet, welche automatisch die vertikale Position der Hilfsbürste regelt, welche auf einer geeignet angelenkten Bewegungsvorrichtung eingebaut ist, welche von dem elektronischen System in einer solchen Weise gesteuert wird, das der von der Bürste ausgeübte Druck im wesentlichen konstant gehalten wird. Eine derartige Lösung kann, obwohl sie von einem Konstruktionsgesichtspunkt aus ziemlich kompliziert ist, vorteilhaft auf eine scheibenförmige Bürste angewendet werden, welche einfach in ihrer Höhe in einer geradlinigen Weise angepasst werden kann, ohne den Gesamtbetrieb der Maschine zu beeinträchtigen. Sie ist jedoch nicht für die Einstellung der Walzenbürste einer motorisierten Kehrmaschine in gleicher Weise geeignet.

Eine derartige Walzenbürste einer motorisierten Kehrmaschine kann in der Tat nicht einfach in ihrer Höhe verstellt werden, da es gleichzeitig erforderlich ist, daß für den effektiven Transport des Schmutzes in den Sammelbehälter die Querschnittsfläche des zwischen der Walzenbürste und des angrenzend geformten Gehäuses ausgebildeten Kanals im wesentlichen konstant gehalten wird. Beispielsweise kann sich, wenn die Walzenbürste lediglich einfach abgesenkt wird, um ihren Betriebsdruck in Bezug auf dem Boden konstant zu halten, wenn dieselbe Bürste verschleißt (d.h., wenn deren Durchmesser kleiner wird), die Querschnittsfläche des Umgebungskanals leicht in einen solchen übermäßig grossen verwandeln, daß ein effektiver Transport des Schmutzes in die Richtung des Sammelbehälters praktisch unmöglich ist.

Üblicherweise ist es daher bevorzugte Praxis, daß die Position und die Einstellung der Achse der Walzenbürste manuell in der geeignetsten Weise angepaßt werd. Es dürfte allseits erkennbar sein, daß eine derartige manuelle Anpassung nur durchgeführt werden kann, wenn die Maschine still steht, da sie die Ausführung eines Eingriffs an den mechanischen Vorrichtungen beinhaltet, welche die Walzenbürste lagern. Daraus folgt, daß diese Operation sich in einem solchen Maße als unerwünscht zeitaufwendig und komplex erweist, daß die Tätigkeit von qualifiziertem Personal erforderlich ist. Zusätzlich ist dieses System nicht in der Lage, effektiv das zugehörige Problem mit der Notwendigkeit den Betriebsdruck der Walzenbürste auf dem Boden selbst in den Fällen relativ konstant zu halten, in welchen die motorisierte Kehrmaschine auf abrupte, plötzliche Veränderungen in der Neigung des Bodens, wie z. B. auf einen Buckel oder eine Unebenheit trifft, so daß der Betrieb der Maschine sich unter diesen Umständen als nicht zufriedenstellend erweist.

Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine motorisierte Kehrmaschine bereitzustellen, welche abgesehen davon, daß sie besonders einfach und zuverlässig ist, auch automatisch den Betriebsdruck ihrer Walzenbürste im wesentlichen unter jeder ihrer Betriebsbedingungen konstant halten kann, während gleichzeitig ein effektiver Betrieb derselben Walzenbürste in der Sammlung und Übertragung des Schmutzes in den Sammelbehälter sichergestellt ist.

Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine motorisierte Kehrmaschine der vorstehend erwähnten Art bereitzustellen, in welcher der Verschleißeffekt, welchem die Walzenbürste unterliegt, automatisch kompensiert wird, ohne daß dieses die Funktionalität des Schmutzförderkanals in einem erkennbaren Umfang beeinträchtigt, welcher zwischen der Walzenbürste selbst und dem angrenzenden Gehäuse ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß werden diese Ziele in einer motorisierten Kehrmaschine erreicht, welche die Merkmale und Eigenschaften gemäß Beschreibung in den beigefügten Ansprüchen verkörpern.

In jedem Falle werden die Vorteile und die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung leichter aus der Beschreibung, welche nachstehend im Rahmen eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gegeben wird, verständlicher, welche eine schematische Teilansicht einer motorisierten Kehrmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

Der allgemeine Aufbau der motorisierten Kehrmaschine ist im wesentlichen von herkömmlicher Art, wie es beispielsweise in der vorstehend erwähnten FR-A-2 506 360 dargestellt ist. Die Maschine umfasst im wesentlichen ein mit (nicht dargestellten) Rädern ausgestattetes Chassis 1 und eine untere Grundplatte 2 zu der zugeordnet eine Einlassöffnung 6 eines Kanals angeordnet ist, welcher den Schmutz von dem Boden 4 zu einem Sammelbehälter 5 transportiert, welcher in einer hinteren Position angeordnet ist. Die Öffnung steht im wesentlichen mit dem Boden 4 über geeignete Leitelemente 8 in Verbindung, welche auch als Klappen bekannt sind.

Der Kanal umfasst einen krummlinigen Abschnitt 7, welcher zwischen einer Walzenbürste 3, die im wesentlichen mit einer horizontalen Achse zugeordnet zu der Öffnung 6 angeordnet ist, und einer angrenzenden krummlinigen Vorderwand 9, welche in einem Stück mit dem Chassis 1 ausgebildet ist, definiert ist.

An mindestens einem ihrer Enden ist die Achse 10 der Walzenbürste an einem Lagerungshebel 11 angelenkt, welcher bevorzugt aber nicht ausschließlich ein zweiarmiger Hebel ist und seinen Gelenkpunkt bei 12 auf dem Chassis der Maschine aufweist. In dem beschriebenen Beispiel ist die Walzenbürste 3 an einem Endabschnitt 13 des Hebels 11 angelenkt, an dessen gegenüberliegendem Endabschnitt 14 ein Elektromotor 15 angeordnet ist, welcher von einem Ausgang 16 einer elektronischen Steuerungseinrichtung 17 gesteuert wird. Diese Einrichtung weist bevorzugt einen Mikroprozessor auf, welcher beispielsweise der von Texas Instrument unter der Katalogcodebezeichnung TMS370C742ANT vertriebene Typ sein kann.

Der Motor 15 ist für einen Rotationsantrieb der Bürste 3 über eine geeignete Bewegungsübertragungseinrichtung 18 in einer solchen Weise angepasst, daß der Anteil der Walzenbürste 3, welcher in Kontakt mit dem Boden steht, in einer Richtung (in einer gegen den Uhrzeigersinn in der Figur) dreht, welche entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welcher die motorisierte Kehrmaschine arbeitet, d.h. sich bewegt (in der Figur nach rechts).

In einer Position, die bevorzugt zu der Achse 10 der Walzenbürste benachbart ist, ist bei 27 die Antriebswelle 19 mindestens einer elektrischen Betätigungseinrichtung 20 angelenkt, welche per se ein bekannter Typ sein kann und einen Schneckenschraubenmechanismus umfasst, welcher in gesteuerter Weise von einem Elektromotor angetrieben werden kann, so daß er dementsprechend die axiale Position der Welle 19 verändert. Die Betätigungseinschränkung 20 kann beispielsweise der von SIR S.r.l. unter dem Katalogcode "A0.01" vertriebene Typ sein, wobei die Längsachse der Welle 19 im Bezug auf den vorderen Abschnitt der Maschine geneigt ist.

Der für den Antrieb der Walzenbürste vorgesehene Elektromotor 15 steuert entsprechend den Eingang 21 der elektronischen Steuereinrichtung 17 mit einem Signal an, das für die elektrische Eingangsgrösse desselben Motors 15 repräsentativ ist. Beispielsweise kann ein derartiges Signal den Eingangsstrom des Motors 15 entsprechen. Die elektronische Steuerschaltung 17 ist wiederum dafür angepasst, Leistung in einer gesteuerten Weise an die Betätigungseinrichtung 17 über einen Ausgang zu liefern, welcher schematisch bei 22 in der Figur dargestellt ist, wie es nachstehend detaillierter beschrieben werden wird.

Mindestens zwei Mikroschalter 23 und 24 oder ähnliche Vorrichtungen sind ferner vorgesehen, welche dafür angepasst sind, entsprechende Eingänge 25 und 26 der elektronischen Einrichtung 17 mit Signalen anzusteuern, welche für entsprechende entgegengesetzte Hubendpositionen (d.h. die angehobene Position bzw. abgesenkte Position) des Hebels 11 und damit der Walzenbürste 3 repräsentieren.

Die elektronische Steuereinrichtung 17 ist so programmiert, daß sie die Betätigungseinrichtung 20, wenn die Maschine ausgeschaltet ist und still steht so ansteuert, daß sie die Welle axial in einer solchen Weise zurückzieht, daß sie die Bürste 3 in einer Position hält, welche im Bezug auf den Boden 4 abgehoben ist (Hebel 11 im Uhrzeigersinn in der Figur gedreht), so daß sie durch den Schalter 23 bestimmt, wenn der letztere mit dem Hebel 11 in Kontakt kommt. Unter diesen Umständen hält der Ausgang 16 der Steuerungseinrichtung 17 den Motor 15 bevorzugt inaktiv.

Ferner ist die Steuerungseinrichtung 17 in einer solchen Weise programmiert, daß sie dafür angepasst ist, die Betätigungseinrichtung 20 so anzusteuern, daß, wenn die Maschine gestartet wird, die Antriebswelle 19 axial in einer solchen Weise ausgefahren wird, daß sie die Walzenbürste 3 in eine abgesenkte Position (Hebel 11 in der Figur gegen den Uhrzeigersinn gedreht) bringt, in welcher sie in der Lage ist, einen vorbestimmten Betriebsdruck auf die Bodenoberfläche 4 auszuüben. Unter diesen Bedingungen steuert der Ausgang 16 der Steuereinrichtung 17 den Motor 15 so, daß sie ihm ermöglicht, drehbar die Walzenbürste 3 anzutreiben.

Da der vorstehend erwähnte Betriebsdruck im wesentlichen proportional zu der elektrischen Eingangsgröße des Motors 15 ist, steuert die letztere den Eingang 21 der Steuereinrichtung 17 mit einem entsprechenden Signal an, wie dies bereits vorstehend gesagt wurde, das dann durch die Steuerungseinrichtung 17 mit einem programmierten Referenzwert (welcher für den gewünschten Druck repräsentativ und bevorzugt einstellbar ist) verglichen wird. Der Ausgang 22 der Steuereinrichtung 17 steuert die Betätigungseinrichtung 20 mit einem sich ergebenden Fehlersignal in einer solchen Weise, daß die Welle 19 axial verschoben (und damit die Bürstenwalze 3 entsprechend) in eine solche Position verschoben wird, daß der vorstehend erwähnte Betriebsdruck derselben Walzenbürste im wesentlichen konstant gehalten wird.

Demzufolge wird die Walzenbürste 3 automatisch durch die Betätigungseinrichtung 20 unter der Einwirkung der Steuereinrichtung 17 entlang dem Bogen (dargestellt bei A in der Figur) eines Kreises mit Mittelpunkt entsprechend dem Gelenkpunkt 12 des Hebels 11 in einer solchen Weise verschoben, daß sichergestellt ist, der programmierte Betriebsdruck der Walzenbürste konstant auf die Bodenoberfläche 4 ausgeübt wird. Dieses erfolgt als eine Funktion der möglichen Veränderungen in der elektrischen Eingangsgröße des Motors 15 gemäß Detektion durch die Steuereinrichtung 17.

Demzufolge wird bei dem Betrieb der motorisierten Kehrmaschine:

a) wenn die Walzenbürste 3 der motorisierten Kehrmaschine auf einen Buckel oder eine Unebenheit auf dem Boden 4 trifft, dieselbe Walzenbürste dementsprechend automatisch angehoben bzw. abgesenkt, um die entsprechenden Veränderungen im Betriebsdruck zu kompensieren;

b) in jedem Fall, selbst wenn der Boden 4 flach und glatt ist, der Betriebsdruck der Walzenbürste 3 automatisch in der vorstehend beschriebenen Weise im Hinblick auf die Kompensation des unvermeidlichen Verschleißes der Borsten desselben Bürstenwalze geregelt.

Die automatische Kompensation des Verschleißes der Bürstenwalze 3 impliziert eine allmähliche Absenkung ihrer Achse 10 entlang dem vorstehend erwähnten Kreisbogen A nach unten zu einem Hubendpunkt, an welchem die Walzenbürste schließlich ausgetauscht werden muß. Die Hubendposition wird durch die Betätigung des Mikroschalters 24 durch den Hebel 11 bestimmt, wenn der letztere eine entsprechende Winkelposition erreicht. Das entsprechende Signal des Mikroschalters 24 steuert den Eingang 26 der Steuereinrichtung 17 an, welche wiederum in der am besten geeigneten Weise reagiert, indem sie beispielsweise die Bedienungsperson durch eine entsprechend kodierte Anzeige blinkend auf einer zugeordneten Anzeigeeinheit, die in dem Steuerfeld der Maschine angeordnet ist, auf den Umstand aufmerksam macht, daß die Walzenbürste vollständig verschlissen ist.

Nach der Ersetzung der Walzenbürste 3 kann der Betrieb der erfindungsgemäßen motorisierten Kehrmaschine in der vorstehend beschriebenen Weise wieder aufgenommen werden.

Es sei angemerkt, daß die selbstregelnde Verschiebung der Achse 10 der Walzenbürste 3 entlang einem Kreisbogen A (oder in einer ähnlichen Richtung mit einer Neigung, welche der einen der Antriebswelle 19 entspricht, d.h. auch aufwärts) zu der krummlinigen Wand 9 des Chassis 1 ermöglicht gleichzeitig auch, daß die Querschnittsfläche des Kanals 6, 7 automatisch im wesentlichen konstant gehalten wird. Demzufolge erweist sich nicht nur die mechanische Bürstaktion, die von der Walzenbürste auf dem Boden 4 durchgeführt wird, sondern auch der Transport des dadurch gesammelten Schmutzes zu dem Sammelbehälter 5 als im wesentlichen konstant, d.h., im wesentlichen unbeeinflusst entweder durch das Vorhandensein von Buckeln oder Unebenheiten auf demselben Boden oder dem Verschleißeffekt, dem die Walzenbürste 3 unvermeidlich im Gebrauch unterliegt.

Man wird natürlich klar erkennen, daß die vorbestehend beschriebene motorisierte Kehrmaschine einer Reihe von Modifikationen unterzogen werden kann, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Beispielsweise kann der Eingang der Steuereinrichtung 17 in ähnlicher Weise von irgend einer anderen Größe oder einem Parameter gesteuert werden, welcher für den Betriebsdruck repräsentativ ist, der von der Walzenbürste auf dem Boden 4 ausgeübt wird.

Man wird ferner erkennen, daß die Maschine auch wenigstens eine Hilfsbürste des herkömmlichen (nicht dargestellten) scheibenförmigen Typs enthalten kann, welche bevorzugt in einer vorderen Position in Bezug auf die Walzenbürste angeordnet und dafür angepaßt sein kann, den von dem Boden gesammelten Schmutz zu einer derartigen Walzenbürste zu transportieren.


Anspruch[de]

1. Motorisierte Kehrmaschine welche wenigstens eine Walzenbürste (3) umfasst, welche für einen Antrieb durch einen elektrischen Motor (15) angepaßt ist, um in Kontakt mit dem Boden (4) um eine im wesentlichen horizontale Achse (10) zu rotieren, um so den Schmutz von dem Boden zu sammeln, und ihn entlang einem Kanal (6, 7), der zwischen der Walzenbürste (3) und einer festen Vorderwand definiert ist, in einem Sammelbehälter zu transportieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenbürste (3) an einen sich bewegenden Lagerungshebel (11) angelenkt ist, der für eine Betätigung durch eine elektrische Betätigungseinrichtung (20) angepaßt ist, wobei die motorisierte Kehrmaschine ferner eine elektronische Steuereinrichtung (17) umfasst, die von einer Größe angesteuert wird, die zu der elektrischen Eingangsgröße (15) in Beziehung steht und den von der Walzenbürste (3) auf dem Boden ausgeübten Druck repräsentiert, wobei die Steuereinrichtung (17) ferner dafür angepaßt ist, den Betriebsdruck mit einem entsprechenden programmierten Bezugswert zu vergleichen und die elektrische Betätigungseinrichtung mit einem sich ergebenden Fehlersignal anzusteuern, wobei die elektrische Betätigungseinrichtung so angeordnet ist, daß sie dementsprechend dem Lagerungshebel (11) betätigt, um so die Position der Achse 10 entlang eines Hubs (A), welche im wesentlichen zu der Vorderwand nach unten geneigt ist, zu verändern und dadurch sowohl den Betriebsdruck der Walzenbürste (3) als auch die Querschnittsfläche des Kanals (6, 7) im wesentlichen konstant zu halten.

2. Motorisierte Kehrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungshebel (11) so mit der Betätigungseinrichtung (20) verbunden ist, daß er die Achse (10) der Walzenbürste entlang eines den Hub (A) bildenden Kreisbogens, variiert.

3. Motorisierte Kehrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mikroschalter (23) oder eine ähnliche Einrichtung aufweist, welche für die Ansteuerung der Steuereinrichtung (17) in der Weise angepaßt ist, daß sie eine Deaktivierung der Betätigungseinrichtung (20) bewirkt, wenn sich die Walzenbürste (3) in ihrer angehobenen Hub-Endposition befindet.

4. Motorisierte Kehrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mikroschalter (24) oder eine ähnliche Einrichtung aufweist, welche für die Ansteuerung der Steuereinrichtung (17) mit einem entsprechenden Signal angepaßt ist, wenn sich die Walzenbürste (3) in ihrer abgesenkten Hub-Endposition befindet.







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