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Titela #ti####rste
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Die Erfindung betrifft eine rotierende Waachbürste mit einem Bürstengehäuse,
in dem ein Bürstenträger drehbar gelagert ist, an dem einerseits eine Topfbürste
auswechselbar befestigt und der andererseits mit einem außerhalb des bUrstengehäuses
angetriebenen Antriebsgetriebe verbunden ist und der einen zentrischen Kanal für
die Zufuhr von Waschflüssigkeit aufweist, der auch die Borstentragplatte der Topfplatte
zentrisch durchdringt.
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Für die gründliche Reinigung von stark verschmutzten Flächen, z.B.
von Wänden und FußbSden in Schlachthöfen oder von Gebäudefaasaden, werden rotierende
wasehbüraten verwendet, die an einem Handgriff oder am Ende eines längeren Stieles
befestigt sind und über eine biegsame Welle von einem Elektromotor angetrieben werden.
Die wünschenswerte niedrige Drehzahl der Waschbürste wird durch ein Untersetzungsgetriebe
erreicht, das zwischen der biegen Welle und dem Elektromotor angeordnet ist. Die
biegsame Welle muß deshalb bei verhältnismäßig niedriger Drehzahl ein hohes Drehmoment
auf die Waschbürste übertragen, was dann zu Störungen führt, wenn die rotierende
Waschbürste einen größeren Drehwiderstand zu überwinden hat. Dies ist beispielsweise
dann der Fall, wenn die als Topfbürste ausgebildete Waschbürste mit verhältnismäßig
steifen Borsten ausgerüstet wird und ein rauher Untergrund abgescheuert werden muß,
wobei dann auch die Bürste mit hohem Axialdruck gegen die zu reinigende Fläche gepreßt
wird. Die
hierbei auftretenden hohen Reibungswiderstände haben zur
Folge, daß die Bürste stehenbleibt und die biegsame Welle hin-und herschlägt, da
ihr an der totierenden Waschbürste befestiftes Ende festgehalten wird, während auf
ihr anderes Ende vom Antriebsgetriebe her ein Drehmoment ausgeübt wird. Das hierdurch
in der biegsamen Welle auftretende Torsionsmoment führt dazu, daß die biegsame Welle
seitlich ausweicht und bestrebt ist, Schlingen und Kinken zu bilden, wobei zum Teil
heftige seitliche Bewegungen des Führungsschlauches auftreten, in dem die biegsame
Welle geführt wird.
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Im Fahrzeugbau ist auch bereits eine Waschbürste zum Reinigen von
Fensterscheiben mit einem Lösungsmittel bekannt, mit der Flugstaub und anhaftende
Fettreste an den Scheibenrändern beseitigt werden sollen, bevor die Scheiben in
die Dichtgummis am Fahrzeug eingesetzt werden (DE-GM 83 24 37#>. Diese bekannte
Waschbürste arbeitet mit geringem Anpreßdruck, aber sehr hoher Drehzahl, um vorhandene
Staubteilchen von der Fläche abzufegen und die Reinigungsflüssigkeit in einem dünnen
Film über die ganze Fläche zu verteilen und gleichzeitig durch die mit der Bürste
erzeugte Luftbewegung zu trocknen.
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Als Antrieb wird hier ein Luftmotor benutzt, der unmittelbar an der
Waschbürste befestigt ist und über einen Zahnriementrieb die Bürste mit sehr hoher
Drehzahl antreibt.
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Diese bekannte, von einer maschinellen Einrichtung, beispielsweise
einem Fertigungsroboter, bewegte Waschbürste ist für die manuelle Reinigung von
größeren Flächen mit einem ortsbeweglichen Gerät nicht verwendbar, da die Antriebsleistung
eines Luftmotors für diesen Zweck nicht ausreicht und das Gewicht der Waschbürste
durch den angeflanschten Motor so hoch wird, daß die Waschbürste nicht mehr von
Menschenkraft gehandhabt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine rotierende Waschbürste der eingangs
näher erläuterten Art zu schaffen, die einfach und sicher von einer Bedienungsperson
gehandhabt werden kann und mit der eine hohe Borstenreibkraft auf den Untergrund
übertragen werden kann, ohne daß die Bürste stehenbleibt.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß das Antriebsgetriebe
ein zentrisch im Bürstengehäuse gelagertes Ringzahnrad und ein mit diesem kämmendes,
exzentrisch gelagertes Antriebsritzel aufweist, das viel weniger Zähne hat als das
Ringzahnrad und eine Anschlußbuchse für eine biegsame Welle aufweist.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die biegsame Welle für den
Antrieb der Waschbürste unmittelbar an die Antriebswelle eines handelsüblichen,
mit hoher Drehzahl umlaufenden Elektromotors angeschlossen werden kann und diese
hohe Drehzahl erst in der Waschbürste über ein einfaches Rädergetriebe auf die erforderliche
niedrige Drehzahl herabgesetzt wird, wobei gleichzeitig die Bürste ein hohes Drehmoment
erhält, das für den Waschvorgang erforderlich ist. Da die Kraft mit hoher Drehzahl
und verhältnismäßig niedrigem Antriebsmoment auf die biegsame Welle einwirkt, kann
diese verhältnismäßig dünn sein, so daß sie sehr leicht biegbar und auch billiger
ist als eine dickere Welle. Durch das hohe Untersetzungsverhältnis des in der Bürste
selbst angeordneten Untersetzungsgetriebes, das etwa 1:14 betragen kann, ist dann
das auf die Bürste übertragene Antriebsmoment sehr groß, so daß auch schwierige
Reinigungsarbeiten durchgeführt werden können und die Bürste mit hohem Anpreßdruck
auf die zu reinigende Fläche gepreßt werden kann, ohne daß die Bürste stehenbleibt.
Es besteht deshalb auch keine Gefahr, daß die biegsame Welle im Gebrauch zu schlagen
beginnt.
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Das Ringzahnrad weist zweckmäßig eine Innenverzahnung auf und ist
zusammen mit dem Antriebsritzel in einem flachen Getriebegehäuse untergebracht,
das auf der Oberseite des Sürstengehäuses angeordnet ist und auf dem ein Lagergehäuse
für das Antriebsritzel mit Anschlußmanschette filr die biegsame Welle befestigt
ist. Hierdurch ergibt sich eine gedrungene, kompakte Bauart, wobei sich der Schwerpunkt
des Gesamtaggregates in der Nähe des Rotattonsmittelpunktes der Bürste befindet,
so daß diese leicht gehandhabt werden kann.
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Um eine einfache Verbindung zwischen Bürstenträger und Borstentragplatte
zu schaffen, können diese ineinandergreifende Vorsprünge und Ausnehmungen zur drehfesten
Verbindung aufweisen.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Ringzahnrad eine Nabe mit zentrischem
Axialgewinde aufweist, in das eine Befestigungsschraube eingreift, welche die Borstentragplatte
durchdringt und eine Axialbohrung und eine Düse für die Waschflüssigkeit aufweist.
Diese Ausgestaltung ermöglicht ein leichtes Auswechseln des eigentlichen Bürstenaggregats,
dem die Waschflüssigkeit zentrisch zugeführt wird, so daß sie von innen her an den
Borstenring der Topfbürste gelangt.
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Um die aufgebrachte Waschflüssigkeit nach dem Bürsten sogleich wieder
von der zu reinigenden Oberfläche zu entfernen, ist nach der Erfindung eine Absaughaube
vorgesehen, welche die Waschbürste mindestens auf ihrem Außenumfang umgibt, mit
ihrem unteren Rand fast bis zu den Spitzen der Borsten reicht und in ihrer Wandung
mindestens einen Hohlraum aufweist, der in der Nähe des unten Randes der Haube Absaugöffnungen
hat und an eine Unterdruckleitung angeschlossen ist. Mit einer solchen Absaughaube
ist es möglich, die Reinigungsflüssigkeit zusammen mit dem abgelösten Schmutz am
Außenumfang der Bürste wieder abzusaugen und hierdurch von der gereinigten Fläche
zu entfernen, so daß in vielen Fällen ein Nachwaschen erleichtert wird oder ganz
entfallen kann.
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Damit die schmutzbeladene Reinigungsflüssigkeit nicht über eine größere
Fläche verteilt wird, ist es zweckmäßig, wenn die Absaubhaube an ihrem unteren Rand
eine schräg nach unten gerichtete Lippendichtung aufweist, die über die zu reinigende
Fläche hinwegstreift und das Innere der Waschbürste gegen die zu reinigende Fläche
seitlich abdichtet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
an Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt: Fig. 1 eine Waschbürste nach der Erfindung
in einem diametralen Querschnitt in teilweise auseinandergezogenem Zustand und Fig.
2 eine Waschbürste mit Absaughaube nach der Erfindung in einer seitlichen Ansicht
und teilweise im Diametralschnitt.
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In den Zeichnungen ist mit 10 eine rotierende Waschbürste bzeichnet,
die an einem hier nicht näher dargestellten Handgriff, einem Stiel oder einer Stange
befestigt ist und zum Reinigen stark verschmutzter Flächen dient. Das Reinigungselement
der Waschbürste 10 ist eine Topfbürste 11, die aus einer kreisförmigen Borstentragplatte
12 und den hieran befestigten Borsten 13 besteht. Die Borsten können Naturborsten
oder Kunststoffborsten oder auch Drahtborsten sein, die im Umfangsbereich der Borstentragplatte
12 an deren Unterseite befestigt sind.
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In der Mitte hat die Borstentragplatte eine zentrische Bohrung 14
mit einer flachen Ansenkung 15, in die eine Befestigungsschraube 16 paßt, die eine
Axialbohrung 17 und eine oder mehrere hiermit in Verbindung stehende, schräg nach
unten gerichtete Radialdüsen 18 aufweist. An der Oberseite hat die
Borstentragplatte
12 mehrere Ausnehmungen 19, in die passende Vorsprünge 20 eingreifen, die über die
Unterseite eines Bürstenträgers 21 vorstehen, an dem die Topfbürste 11 mit der Befestigungsschraube
16 befestigt ist. Hierbei verhindern die Ausnehmungen 19 in der Borstentragplatte
12 und die Vorsprünge 20 im Bürstenträger 21, daß sich die Borstentragplatte 12
gegenüber dem Bürstenträger 21 verdreht.
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Der Bürstenträger 21 ist eine kreisrunde Metalscheibe mit einem Nabenansatz
22, die mit mehreren Schrauben 23 an der Nabe 24 eines Ringzahnrades 25 befestigt
ist, welches mit seiner Nabe 24 über Kugellager 26 in einem Bürstengehäuse 27 dreh-bar
gelagert ist. Zur Aufnahme der Befestigungsschraube 16 ist eine Hülse 28 vorgesehen,
die in einer zentrischen Axialbohrung 29 der Nabe 24 des Ringzahnrades 25 sitzt
und von dem Bürstenträger 21 in Stellung gehalten wird, dessen zentrische Bohrung
14 zu diesem Zweck einen Absatz 30 aufweist. Die Hülse 28 hat ein Innengewinde,
in das der Gewindeschaft der Befestigungsschraube 16 eingreift.
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Das Bürstengehäuse 27 bildet eine flache, zylindrische Schale, welche
die Borstentragplatte 12 am Außenrand mit geringem Abstand umgibt und die in ihrem
mittleren Teil eine Verstärkung 31 aufweist, in der die Lagerschale 32 für die Kugellager
26 angeordnet ist.
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Das mit seiner Nabe 24 im Bürstengehäuse 27 drehbar gelagerte Ringzahnrad
25 befindet sich oberhalb des Bürstengehäuses und ist in einem flachen, schalenförmigen
Getriebegehäuse 33 untergebracht, welches mit seinem Umfangsrand 34 am Bürstengehäuse
27 befestigt ist. Das Getriebegehäuse 33 hat an seiner Außenseite einen zentrischen
Fortsatz 35, in den eine Gleitlagerbüchse 36 für das Ringzahnrad 25 eingesetzt ist
und der ein Gewinde 37 aufweist, in das ein Schlauchanschlußnippel 38 für einen
Wasserzuführungsschlauch 39 unter Zwischenschaltung eines O-Ringes 40 eingeschraubt
werden kann.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, hat das Ringzahnrad 25 eine Innenverzahnung
41, mit der ein Antriebsritzel 42 kommt, das ebenfalls im Inneren des Antriebagehäuses
33 angeordnet ist, Die Welle 44 des Antriebsritzels 42 durchgreift die Wandung des
Getriebegehäuses 33 und ist in einem Lagergehäuse 43 mit #ugellagern 45 drehbar
gelagert, das auf der Oberseite des Getriebegehäuses 33 mit Schrauben 46 befestigt
ist. An ihrem freien, oberen Ende hat die Ritzelwelle 42 einen Fortsatz 47 mit einer
im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen Ausnehaung 48, in die das im Querschnitt
vierkantige Ende 49 einer biegsamen Welle 50 eingreift. Die biegsame Welle 50 ist
in einem Wellenschlauch 51 geführt und an einem hier nicht näher dargestellten,
entfernt angeordneten Elektro-Antriebsmotor angeschlossen.
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In seinem oberen Teil hat das Lagergehäuse 43 eine angeformte, zylindrische
Hülse 52 mit einem außenseitig offenen, axial verlaufenden Längsschlitz 53. An den
beiden Schlitzrändern sind etwa radial abstehende Lappen 54 angeschweißt oder angelötet,
durch die zwei Klemmschrauben 55 hindurchgezogen sind, mit denen die Lappen 54 gegeneinandergezogen
werden können, so daß sich die Hülse 52 verengt und das in sie eingespannte Ende
51a des Führungsschlauches 51 für die biegsame Welle 50 einklemmt.
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Im Betrieb der Waschbürste treibt die biegsame Welle 50 das Ritzel
42 mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit an, welches mit der Innenverzahnung
41 des Ringzahnrades 25 in Eingriff steht und dieses mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit
drehend antreibt. Die über den Bürstenträger 21 mit dem Ringzahnrad 25 verbundene
Topfbürste 11 dreht sich dann und kann nach Belieben über die zu reinigende Fläche
geführt werden. Gleichzeitig wird der Waschbürste 10 durch den Schlauch 39 Reinigungsflüssigkeit
zugeführt, welche durch zentrische Kanäle in dem Nippel 38, der Gleitführungshü#se
36, in der Nabe 24 des Ringzahnrades 25 und in der Gewindebuchse
28
und der Befestigungsschraube in die Düsenkanäle 18 gelangt und dort im Inneren der
Topfbürste ausgespritzt wird.
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In Fig. 2 ist eine etwas andere Ausführungsform der Waschbürste nach
der Erfindung gezeigt.
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Die Waschbürste 10 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau, wie dies
in Fig. 1 erläutert wurde, sie ist jedoch zusätzlich noch mit einer Absaushaube
56 versehen, welche die Waschbürste 10 umgibt und am Bürstengehäuse 27 mit Befestigungslappen
57 befestigt ist. Die Absaughaube 56 überdeckt die Waschbtirste 10 wie eine GlOcke
und reicht mit ihrem unteren Rand 58 fast bis zu den Spitzen 59 der Borsten 13.
Die Wandung 60 der Absaughaube 56 hat einen Hohlraum 61, der in der Iähe des unteren
Randes 58 der Haube 56 an der Innenseite Absaugöffnungen 62 aufweist und im oberen
Teil eine Anschlußöffnung 63 hat, mit der er an eine Unterdruckleitung 64 angeschlossen
ist. Die Unterdruckleitung 64 ist ebenso wie der Schlauch 39 zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit
und der Führungsschlauch 51 für die biegsame Welle 50 im Stiel oder Handgriff 65
untegwgebracht, der in einem Anschlußstutzen 66 befestigt ist, der sich auf der
Oberseite der Absaughaube 56 befindet.
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Am unteren Rand 58 der Absaughaube 56 ist eine Lippendichtung 67 aus
Gummi oder einem gummielastischen Kunststoff befestigt, deren Dichtlippe 67a schräg
nach unten gerichtet ist und mit den Spitzen 59 der Borsten 13 etwa auf gleicher
Höhe liegt.
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Im Betrieb wird die aus den Düsen 18 austretende Reinigungsflüssigkeit
68 zunächst auf die zu reinigende Fläche gespritzt und dort von den Borsten 13 verteilt.
Sie nimmt hierbei den Schmutz von der zu reinigenden Fläche auf und wird dann durch
die Borsten 13 nach augen und durch die Öffnungen 62 in den Hohlraum 61 der Absaughaube
56 gesogen, von wo aus sie durch die Unterdruckleitung 64 in einen hier nicht
näher
dargestellten Schmutzflüssigkeitsammelbehälter gelangt.
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Die die Bürste ringförmig umgebende Lippendichtung 67 sorgt für einen
seitlichen Abschluß und verhindert, daß von außen her größere Luftmengen angesaugt
werden, wodurch die Sautwirkung der Unterdruckleitung beeinträchtigt werden könnte.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern es sind mehrere Xnderungen und Ergänzungen möglich, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es auch möglich, anstelle
des Stirnradgetriebes ein Kegelradgetriebe zu verwenden, wenn die biegsame Welle
dem Getriebegehäuse schräg zugeführt werden soll. Es ist auch möglich, anstelle
der die ganze Waschbürste überdeckenden Absaughaube nur einen Absaugring um die
Waschbürste zu legen, der diese an ihrem Außenumfang umgibt und oberseitig am Bürstengehäuse
luftdicht angeschlossen ist.