Уборочная машина
Изобретение относится к уборочной машине (10) по меньшей мере с одним чистящим инструментом (15, 16), который выполнен с возможностью привода во вращательное движение посредством установленного на опоре с возможностью вращения приводного вала (28), при этом на приводном валу (28) расположен элемент (38) передачи крутящего момента, который выступами (39) входит в зацепление с поводковыми выемками (41) чистящего инструмента. Для возможности более экономичного изготовления уборочной машины (10) согласно изобретению предлагается, что приводной вал (28) изготовлен из металла, и что элемент (38) передачи крутящего момента приформован к приводному валу (28) в виде фасонной детали из полимерного материала, при этом элемент (38) передачи крутящего момента прилит к приводному валу (28). 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к уборочной машине по меньшей мере с одним чистящим инструментом, который выполнен с возможностью привода во вращательное движение посредством установленного на опоре с возможностью вращения приводного вала, при этом на приводном валу расположен элемент передачи крутящего момента, который выступами входит в зацепление с поводковыми выемками чистящего инструмента.
Подобная уборочная машина в виде подметально-уборочной машины известна из публикации патентной заявки DE 19820628 С1. В качестве чистящего инструмента в подметально-уборочной машине применяется приводимый во вращательное движение щеточный валик, который на его обоих торцах установлен с возможностью вращения на раме. Привод механизма вращения щеточного валика осуществляется через шестерню, которая расположена на приводном валу и своими зубьями входит в зацепление с поводковыми выемками щеточного валика. Шестерня выполнена монолитно с приводимым во вращательное движение приводным валом, при этом зубья получают фрезерованием путем соответствующей дополнительной обработки приводного вала. Это связано со значительными затратами на изготовление.
Из публикации европейской патентной заявки ЕР 1279363 В1 известна уборочная машина в виде подметальной машины, в которой чистящий инструмент приводится во вращение через приводной вал, который посредством шпоночного соединения без возможности поворота соединен с шестерней, которая образует элемент передачи крутящего момента. Изготовление шпоночного соединения также связано с немалыми производственными затратами.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы усовершенствовать уборочную машину указанного вначале вида так, чтобы она была более экономичной в изготовлении.
Согласно изобретению эта задача решена в уборочной машине указанного вначале вида за счет того, что приводной вал изготовлен из металла, и что к приводному валу приформован элемент передачи крутящего момента в виде фасонной детали из полимерного материала, а именно элемент передачи крутящего момента прилит к приводному валу. При этом затраты на изготовление могут быть особо низкими.
Согласно изобретению элемент передачи крутящего момента выполнен в виде фасонной детали из полимерного материала, в то время как приводной вал изготовлен из металла. На металлический приводной вал может быть напрессован (насажен под давлением) подшипник, прежде всего шарикоподшипник. К металлическому приводному валу приформован элемент передачи крутящего момента, который обеспечивает вращательное соединение между приводным валом и чистящим инструментом. Приформовывание элемента передачи крутящего момента к приводному валу обеспечивает возможность значительного сокращения затрат на изготовление.
Исполнение согласно изобретению имеет также и то преимущество, что элемент передачи крутящего момента изготовлен по сравнению с приводным валом из более мягкого материала. Это обеспечивает возможность демпфированной установки, так что шумообразование при эксплуатации уборочной машины может быть уменьшено.
Кроме того, применение приформованного к приводному валу полимерного материала для элемента передачи крутящего момента имеет то преимущество, что относительно мягкий по сравнению с металлом приводного вала полимерный материал элемента передачи крутящего момента обеспечивает возможность плоскостного прилегания выступов элемента передачи крутящего момента к поводковым выемкам чистящего инструмента. Плоскостное прилегание уменьшает нагрузку на элемент передачи крутящего момента при передаче крутящего момента от приводного вала на чистящий инструмент. Это, в свою очередь, приводит к продлению срока службы.
Как уже было пояснено, является благоприятным, если твердость элемента передачи крутящего момента меньше, чем твердость приводного колеса. Является особенно благоприятным, если элемент передачи крутящего момента имеет твердость по Шору от 60 до 80, прежде всего твердость по Шору 70. Таким образом, элемент передачи крутящего момента является относительно мягким. Это не только обеспечивает возможность демпфирования установки чистящего инструмента на опоре уборочной машины и, тем самым, уменьшенное шумообразование при эксплуатации уборочной машины, но и благодаря твердости по Шору от 60 до 80, прежде всего равной 70, надежно предотвращается линейная нагрузка на элемент передачи крутящего момента.
В особо предпочтительном варианте осуществления элемент передачи крутящего момента изготовлен из полиуретанового материала. Полиуретановый материал может быть простым образом прилит к лишь грубо обработанному металлическому приводному валу. Приводной вал может быть, например, подвергнут лишь пескоструйной обработке. Для улучшения сцепления полиуретанового материала с приводным валом последний перед приливкой полиуретанового материала может быть обработан усилителем сцепления. Такие усилители сцепления специалисту известны.
Элемент передачи крутящего момента имеет отходящие наружу, предпочтительно направленные радиально, выступы. Является особо предпочтительным, если элемент передачи крутящего момента имеет звездообразный профиль поперечного сечения с закругленными концами. Оказалось, что такой профиль поперечного сечения особо надежно обеспечивает возможность плоскостного прилегания элемента передачи крутящего момента к поводковым выемкам чистящего инструмента. Кроме того, благодаря такому профилю поперечного сечения облегчается центрирование элемента передачи крутящего момента в поводковых выемках чистящего инструмента.
В одном особо предпочтительном варианте осуществления уборочной машины согласно изобретению на элементе передачи крутящего момента расположен по меньшей мере один выступающий в осевом направлении элемент компенсации допуска. По меньшей мере один элемент компенсации допуска обеспечивает возможность компенсации допуска в осевом направлении чистящего инструмента, то есть в его продольном направлении. Благодаря этому допуски на изготовление могут быть простым образом экономично компенсированы.
Является благоприятным, если по меньшей мере один элемент компенсации допуска является упругодеформируемым. Это обеспечивает возможность не только простой компенсации допусков на изготовление, но и упругого предварительного натяжения чистящего инструмента в осевом направлении.
Предпочтительно, несколько элементов компенсации допуска расположены на расстоянии друг от друга. Например, могут быть применены три расположенных на равномерном расстоянии друг от друга элемента компенсации допуска, которые расположены с распределением по контуру приводного вала.
Является особенно благоприятным, если по меньшей мере один элемент компенсации допуска изготовлен из полимерного материала. Прежде всего, может быть предусмотрено, что элемент компенсации допуска изготовлен из того же полимерного материала, что и элемент передачи крутящего момента.
Является полезным, если по меньшей мере один элемент компенсации допуска и элемент передачи крутящего момента монолитно соединены друг с другом и образуют неразъемную фасонную деталь из полимерного материала. Это обеспечивает возможность особенно экономичного изготовления, так как по меньшей мере один элемент компенсации допуска и элемент передачи крутящего момента могут быть изготовлены в одной общей технологической операции.
Предпочтительно, чистящий инструмент выполнен в виде щеточного валика. Последний может иметь цилиндрический корпус валика, который содержит поводковые выемки, и из которого с внешней стороны торчит множество чистящих щетин.
Нижеследующее описание одного предпочтительной конструктивной формы изобретения служит в сочетании с чертежом более детальному пояснению. Показано на:
Фиг.1: вид сбоку уборочной машины согласно изобретению;
Фиг.2: частичный вид в разрезе установленного на опоре посредством приводного вала чистящего инструмента представленной на фиг.1 уборочной машины;
Фиг.3: вид сбоку представленного на фиг.2 приводного вала;
Фиг.4: вид спереди представленного на фиг.3 приводного вала в направлении стрелки А;
Фиг.5: вид в разрезе представленного на фиг.3 приводного вала вдоль линии 5-5.
На фиг.1 схематично представлена уборочная машина согласно изобретению в виде машины 10 для уборки пола. Она является перемещаемой вдоль подлежащей уборке поверхности 11 пола и с нижней стороны имеет чистящее устройство 13, которое самим по себе известным образом является опускаемым на подлежащую уборке поверхность 11 пола и приподнимаемым от нее. Чистящее устройство 13 содержит два расположенных параллельно друг другу чистящих инструмента в виде двух щеточных валиков 15, 16, которые являются приводимыми во вращение соответственно одним приводным двигателем. На фиг.1 изображен только приводной двигатель 18 щеточного валика 15, соответствующий приводной двигатель также предусмотрен и для щеточного валика 16, но в целях лучшей наглядности на чертеже он не показан.
Известным образом машина 10 для уборки пола имеет резервуар для жидкого моющего средства и резервуар для грязной жидкости. Из резервуара для жидкого моющего средства может извлекаться жидкое моющее средство, предпочтительно вода, которое может разбрызгиваться на поверхность 11 пола, чтобы облегчить процесс уборки. Грязная жидкость, то есть смесь из грязи и жидкого моющего средства, с помощью грязеприемного устройства 20, которое расположено на задней стороне 21 машины 10 для уборки пола, известным образом может отсасываться с поверхности 11 пола и переводиться в резервуар для грязной жидкости.
Оба щеточных валика 15 и 16 имеют по одному цилиндрическому корпусу 23 валика, из которого наружу торчит множество чистящих щетин 24. С торцевых сторон корпуса 23 валиков посредством соответственно приводного вала 28 установлены с возможностью вращения на опоре 26 чистящего устройства 13, при этом корпус 23 валика через приводной вал 28 также приводится во вращение. Приводной вал 28 изображен на фиг.2 и, прежде всего, в деталях на фиг.3-5. Он изготовлен из металла и на одном конце посредством шпоночного соединения 30 без возможности поворота соединен с ременным шкивом 32, который посредством ремня 33 соединен с приводным двигателем соответствующего щеточного валика.
В непосредственной близости от ременного шкива 32 приводной вал 28 имеет первый шарикоподшипник 35 и на осевом расстоянии от него второй шарикоподшипник 36, посредством которых приводной вал 28 установлен с возможностью вращения на опоре 26.
На осевом расстоянии от второго шарикоподшипника 36 приводной вал 28 охвачен элементом передачи крутящего момента в виде изготовленного из полимерного материала, а именно из полиуретанового материала, приводного колеса 38, которое было прилито к приводному валу 28 после обработки приводного вала 28 усилителем сцепления. Приводное колесо 38 имеет звездообразный внешний контур с закругленными концами. Это видно, прежде всего, по фиг.5. Своими отходящими радиально наружу выступами 39 оно входит в зацепление в дополнительно (комплементарно) выполненные поводковые выемки 41 корпуса 23 валика и, тем самым, обеспечивает возможность передачи крутящего момента от приводного вала 28 на корпус 23 валика.
В осевом направлении, то есть в направлении продольной оси приводного вала 28, на трех из всего шести выступов 39 приформованы элементы компенсации допуска в виде цапфообразных удлинений 43, которые расположены на равномерном расстоянии друг от друга и охватывают приводной вал 28. Удлинения 43 монолитно соединены с приводным колесом 38, они образуют неразъемную фасонную деталь из полиуретанового материала, которая приформована к приводному валу 28.
Удлинения 43 выполнены с возможностью резиноподобной деформации и при входе приводного колеса 38 в соответствующие поводковые выемки 41 корпуса 23 валика оказывают аксиальное пружинящее усилие на корпус 23 валика. Благодаря этому может отпадать необходимость в дополнительной пружине сжатия между приводным колесом 38 и корпусом 23 валика.
Приводное колесо 38 с выступами 39 и удлинения 43 имеют значительно меньшую твердость, чем приводной вал 28. Предпочтительно, приводное колесо 38 и удлинения 43 имеют твердость по Шору 70.
Относительно мягкий материал приводного колеса 38 и удлинений 43 обеспечивает возможность плоскостного прилегания выступов 39 и удлинений 43 к поводковым выемкам 41 корпуса 23 валика. Это в свою очередь ведет к плоскостной силовой нагрузке приводного колеса 38 и удлинений 43, за счет которого износ приводного колеса 38 и удлинений 43 может быть малым. Кроме того, применение обладающего упругостью резины материала для приводного колеса 38 и удлинений 43 обеспечивает возможность демпфирования, так что шумообразование при эксплуатации аппарата 10 для уборки пола может быть уменьшено. Еще одно преимущество применения упругого как резина материала состоит в том, что могут быть предотвращены колебания щеточных валиков 15 и 16.
Изготовление приводного колеса 38 с выступами 39 и удлинениями 43 осуществляется таким образом, что металлический приводной вал 28, поверхность которого сначала была подвергнута пескоструйной обработке, а затем обработана усилителем сцепления, вводят в литейную форму, и что затем приводной вал 28 на его входящем в поводковые выемки корпуса 23 валика продольном участке заливается полиуретановым материалом с получением приводного колеса 38 и осевых удлинений 43. Затем, на следующей технологической операции на металлический приводной вал 28 могут быть насажены под давлением оба шарикоподшипника 35 и 36. После монтажа приводного вала 28 на опоре 26 на приводной вал 28 может быть насажен щеточный валик 15 или же щеточный валик 16, при этом прилитое к приводному валу 28 приводное колесо 38 своими выступами 39 входит в поводковые выемки 41 корпуса 23 валика с геометрическим замыканием, и при этом упругие как резина удлинения 43 сжимаются в осевом направлении с оказанием осевого пружинящего усилия на корпус 23 валика.
1. Уборочная машина по меньшей мере с одним чистящим инструментом, приводимым во вращательное движение посредством установленного на опоре с возможностью вращения приводного вала, на котором расположен элемент передачи крутящего момента, входящий выступами в зацепление с поводковыми выемками чистящего инструмента, причем приводной вал изготовлен из металла, а элемент передачи крутящего момента приформован к приводному валу в виде фасонной детали из полимерного материала, отличающаяся тем, что элемент (38) передачи крутящего момента прилит к приводному валу (28).
2. Уборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что элемент (38) передачи крутящего момента имеет твердость по Шору от 60 до 80.
3. Уборочная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что элемент (38) передачи крутящего момента изготовлен из полиуретанового материала.
4. Уборочная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что элемент (38) передачи крутящего момента имеет звездообразный профиль поперечного сечения с закругленными концами.
5. Уборочная машина по п.1, отличающаяся тем, что на элементе (38) передачи крутящего момента расположен по меньшей мере один выступающий в осевом направлении элемент (43) компенсации допуска.
6. Уборочная машина по п.5, отличающаяся тем, что по меньшей мере один элемент (43) компенсации допуска выполнен с возможностью упругой деформации.
7. Уборочная машина по п.5 или 6, отличающаяся тем, что на расстоянии друг от друга расположены несколько элементов (43) компенсации допуска.
8. Уборочная машина по п.5 или 6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один элемент (43) компенсации допуска изготовлен из полимерного материала.
9. Уборочная машина по п.5 или 6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один элемент (43) компенсации допуска и элемент (38) передачи крутящего момента монолитно соединены друг с другом и образуют неразъемную фасонную деталь из полимерного материала.
10. Уборочная машина по одному из пп.1, 2, 5 или 6, отличающаяся тем, что чистящий инструмент выполнен в виде щеточного валика (15, 16).
