Kehrvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kehrvorrichtung, insbesondere für ein Kehrblasgerät, mit einem drehbaren Kehrbesen und einer Betätigungseinrichtung zur Einstellung des Abstands des Kehrbesens vom Boden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Kehrvorrichtung mit einem drehbaren Kehrbesen und einer Betätigungseinrichtung zur Einstellung des Abstands des Kehrbesens vom Boden.

Es sind Kehrblasgeräte bekannt, die zur Reinigung von Rollbahnen und -feldern auf Flughäfen eingesetzt werden und eine nachstellbare Kehrvorrichtung aufweisen. Der Kehrbesen der Kehrvorrichtung wird dabei automatisch, aber rein zeitabhängig nachgestellt, d.h. nach Ablauf einer vorher eingestellten Zeitspanne wird der Kehrbesen (indirekt) um ein vorbestimmtes Maß nach unten gefahren. Die Abnutzung der Borsten des Kehrbesens ist aber meist nicht zeitlich linear, da sie, abgesehen von der Betriebsdauer der Kehrvorrichtung, noch von weiteren Faktoren abhängt, insbesondere von den Bodenverhältnissen und dem zu Beginn des Betriebs der Kehrvorrichtung vorliegenden Kehrspiegel (Abschnitt des Kehrbesens, in dem freie Borstenenden in Berührung mit dem zu reinigenden Boden kommen). Eine exakte Abstimmung der Nachstellzeit auf die tatsächliche Abnutzung der Borsten, was einen einigermaßen konstanten Kehrspiegel gewährleisten würde, ist daher oft nicht möglich. Dies kann dazu führen, daß ein zu großer Kehrspiegel oder ein zu kleiner Kehrspiegel vorliegt. Im ersten Fall nutzt sich der Kehrbesen unnötig schnell ab, im zweiten Fall ist das Kehrergebnis nicht ausreichend. Um diese Auswirkungen zu vermeiden, ist es des öfteren notwendig, den Kehrbesen in einem relativ komplizierten Verfahren von Hand nachzustellen. Eine solche Feinjustierung kann 30 Minuten dauern.

Eine gattungsgemäße fahrbare Kehrvorrichtung mit einem drehbaren Kehrbesen ist aus der DE 37 40 215 A1 bekannt. Die Tragräder der Kehrvorrichtung sind höhenverstellbar, um den Kehrspiegel einzustellen. Ein Sensor erfaßt den Durchmesser des Kehrbesens, so daß entsprechend der vom Sensor

gelieferten Information die Tragräder mittels einer Betätigungseinrichtung relativ zur Achse des Kehrbesens justiert werden können.

Die EP 0 526 907 A1 zeigt eine Kehrvorrichtung, bei der neben dem

Durchmesser des Kehrbesens zusätzlich der Ist-Abstand zwischen der Achse des Kehrbesens und der zu reinigenden Oberfläche gemessen wird. Bei

Abweichung von einem Soll-Abstand erfolgt eine Nachregelung, um einen konstanten Kehrspiegel einzuhalten.

Aus der DE 197 15 435 A1 ist eine überkopfwerfer-Reinigungsmaschine bekannt, bei der die Achse des Kehrbesens abhängig vom gemessenen Kehr- spiegel in vorbestimmter Weise verlagert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine unnötige Verkürzung der Lebensdauer eines Kehrbesens in einer Kehrvorrichtung zu vermeiden und die Voraussetzungen für ein zufriedenstellendes Kehrergebnis zu schaffen.

Hierzu schlägt die Erfindung eine Kehrvorrichtung der eingangs genannten Art vor, bei der der Kehrbesen von einem Hydraulikmotor angetrieben wird und die Betätigungseinrichtung so ausgebildet ist, daß der Abstand des Kehrbesens vom Boden in Abhängigkeit von einem Arbeitsdruck des Hydraulikmotors einstellbar ist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Arbeitsdruck des Hydraulikmotors ein geeignetes Maß für den tatsächlich vorliegenden Kehrspiegel ist. So kann durch automatisches Einstellen eines vorbestimmten Sollarbeitsdrucks (oder -bereichs) ein entsprechender Soll-Kehrspiegel (bzw. - bereich) erreicht werden. Durch die automatische Einstellung eines optimalen Kehrspiegels, insbesondere zu Beginn jeder Inbetriebnahme der Kehrvorrichtung (Neustart), wird ein zu hoher oder zu geringer Anpreßdruck des Kehrbesens verhindert, so daß der Kehrbesen nicht überlastet, der zur Reinigung erforderliche Kehrspiegel aber auch nicht unterschritten wird. Eine umständliche Feinjustierung und damit möglicherweise verbundene Bedienfehler werden vermieden; eine überprüfung des Kehrspiegels durch den Fahrer der Kehrvorrichtung entfällt.

Die Erfindung schlägt zur Lösung der oben genannten Aufgabe ferner ein

Verfahren zum Betreiben einer Kehrvorrichtung mit einem drehbaren Kehrbesen und einer Betätigungseinrichtung zur Einstellung des Abstands des Kehrbesens

vom Boden vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kehrbesen von einem Hydraulikmotor angetrieben wird und die Betätigungseinrichtung den Abstand des Kehrbesens vom Boden in Abhängigkeit von einem Arbeitsdruck des Hydraulikmotors einstellt.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen

Kehrvorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 eine erfindungsgemäße Kehrvorrichtung in Seitenansicht;

- Figur 2 eine vergrößerte Detailansicht wesentlicher Teile der Kehrvorrichtung;

- Figur 3 eine Draufsicht auf die Kehrvorrichtung; und

- Figur 4 ein vereinfachtes logisches Schaltbild der Kehrvorrichtung.

Aus den Figuren 1 bis 3 geht der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Kehrvorrichtung 10 hervor, die Teil eines Kehrfahrzeugs, genauer gesagt eines Kehrblasgeräts ist.

Bezogen auf die Fahrtrichtung A umfaßt die Kehrvorrichtung 10 einen vorlaufenden Kehrbesen 12 und nachlaufende Räder 14. Der Anpreßdruck der nachlaufenden Räder 14 auf den Boden 16 ist mittels zweier elektrischer

Nachstellmotoren 18 einstellbar. Werden die elektrischen Nachstellmotoren 18 in einer ersten Drehrichtung betrieben, verringert sich der Anpreßdruck der nachlaufenden Räder 14, so daß der Abstand des Kehrbesens 12 (genauer gesagt die Drehachse des Kehrbesens 12) vom Boden 16 verringert wird. Der

Kehrbesen 12 wird also stärker belastet, so daß sich ein größerer Kehrspiegel x einstellt. Umgekehrt, wenn die elektrischen Nachstellmotoren 18 in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung betrieben werden, erhöht sich der Anpreßdruck der nachlaufenden Räder 14, so daß der Abstand des Kehrbesens 12 vom Boden 16 vergrößert wird. Der Kehrbesen 12 wird in diesem Fall weniger belastet, so daß sich ein kleinerer Kehrspiegel x einstellt.

Die nachlaufenden Räder 14 und die elektrischen Nachstellmotoren 18 stellen somit die Hauptkomponenten einer Betätigungseinrichtung zur Einstellung des Kehrspiegels x dar, die grundsätzlich aber auch anders ausgebildet sein kann.

Der Kehrbesen 12 besteht im wesentlichen aus einer drehbaren Walze 20 mit radial abstehenden Borsten 22 (z.B. aus PE). Die Walze 20, deren Drehachse parallel zu den Drehachsen der nachlaufenden Räder 14 verläuft, kann mittels eines Hydraulikmotors 24 in Richtung des Pfeils B, also entgegen der

Laufrichtung C der nachlaufenden Räder 14, angetrieben werden. Es ist leicht ersichtlich, daß der Reibungswiderstand des Kehrbesens 12 mit ansteigendem Kehrspiegel x wächst.

Der Hydraulikmotor 24 wird von einer Hydraulikpumpe 26 angetrieben, wie aus dem logischen Schaltbild der Figur 4 hervorgeht. Die Hydraulikpumpe 26 und der Hydraulikmotor 24 sind die Hauptkomponenten eines offenen hydraulischen Kreislaufs. Das von der Hydraulikpumpe 26 aus einem Hydrauliktank 28 geförderte, unter Druck stehende Hydraulikfluid wird dem Hydraulikmotor 24 zugeführt und gelangt anschließend unter geringerem Druck zurück in den Hydrauliktank 28.

An einem Prüfanschluß der Hydraulikpumpe 26 ist eine Meßeinrichtung in Form zweier Hydraulikdruckschalter 30, 32 vorgesehen, mit denen der von der Hydraulikpumpe 26 bereitgestellte Arbeitsdruck ermittelt werden kann. Die Hydraulikdruckschalter 30, 32 sind jeweils mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) 34 verbunden, an die die elektrischen Nachstellmotoren 18 angeschlossen sind. Die Hydraulikdruckschalter 30, 32 sind als Schließer geklemmt und auf einen Mindestdruck bzw. einen Höchstdruck eingestellt (die hier verwendeten Hydraulikschalter 30, 32 sind zwischen 0 und 450 bar frei einstellbar). Diese Drücke sind so gewählt, daß ein Soll-Kehrspiegel (ca. 8 bis 10 cm bei Kehrblasgeräten mit PE-Borsten) erreicht ist, wenn der Arbeitsdruck zwischen dem Mindestdruck und dem Höchstdruck liegt. Der Mindestdruck entspricht also einem vorbestimmten minimalen Kehrspiegel, der Höchstdruck einem vorbestimmten maximalen Kehrspiegel.

Der erste Hydraulikdruckschalter 30 ist so ausgelegt, daß er bei Unterschreiten des Mindestdrucks schaltet, und der zweite Hydraulikdruckschalter 32 ist so ausgelegt, daß er bei überschreiten des

Höchstdrucks schaltet. Ein Schalten eines Hydraulikdruckschalters 30, 32 führt dazu, daß der Steuerung 34 ein Signal zugeführt wird, welches von der Steuerung 34 im Falle des ersten Hydraulikdruckschalters 30 sinngemäß als „Kehrspiegel zu klein" und im Falle des zweiten Hydraulikdruckschalters 32 sinngemäß als „Kehrspiegel zu groß" interpretiert wird.

Die Steuerung 34 ist so programmiert, daß sie die beiden elektrischen Nachstellmotoren 18 - abhängig von der Auswertung der Signale der Hydraulikdruckschalter 30, 32 - in gleicher Weise so ansteuert, daß der Anpreßdruck der nachlaufenden Räder 14 verringert (Kehrspiegel vergrößert sich) oder erhöht (Kehrspiegel verkleinert sich) wird. Die Laufrichtung der elektrischen Nachstellmotoren 18 kann von der Steuerung 34 durch Umkehrung der Polungen der elektrischen Nachstellmotoren 18 geändert werden.

Gemäß einer bevorzugten Einstellprozedur bei Inbetriebnahme der Kehrvorrichtung 10 werden die elektrischen Nachstellmotoren 18 bei laufendem Hydraulikmotor 24 so lange in der ersten Drehrichtung betrieben, bis der Höchstdruck am Prüfanschluß der Hydraulikpumpe 26 überschritten wird. Dies entspricht einem überschreiten des vorgesehenen maximalen Kehrspiegels (z.B. 10 cm). Die Steuerung 34 reagiert auf das durch die überschreitung ausgelöste erste Signal des ersten Hydraulikdruckschalters 30 und kehrt die Drehrichtung der elektrischen Nachstellmotoren 18 um. Sobald der Mindestdruck unterschritten wird, was dem Unterschreiten des vorgesehenen minimalen Kehrspiegels (z.B. 8 cm) entspricht, und ein entsprechendes zweites Signal des zweiten Hydraulikdruckschalters 32 von der Steuerung 34 empfangen wurde, wird die Drehrichtung der elektrischen Nachstellmotoren 18 wieder umgedreht. Auf diese Weise ist es möglich, den Kehrspiegel x zwischen dem vorbestimmten minimalen und dem vorbestimmten maximalen Wert einpendeln zu lassen. (Selbstverständlich kann die Prozedur auch umgekehrt anlaufen, d.h. zunächst werden die elektrischen Nachstellmotoren 18 so lange in der zweiten Drehrichtung betrieben, bis der Mindestdruck unterschritten wird, bevor dann die Drehrichtung umgekehrt wird.)

Diese ca. 20 Sekunden dauernde Einstellprozedur wird nach jedem Neustart der Kehrvorrichtung 10 zur Anpassung des anfänglichen Kehrspiegels x an die Bodenverhältnisse einmalig durchgeführt. Im anschließenden Betrieb der Kehr-

vorrichtung 10 erfolgt die weitere Nachstellung zeitabhängig, d.h. nach Ablauf einer vorher eingestellten Zeitspanne (z.B. 25 Minuten) wird der Anpreßdruck der nachlaufenden Räder 14 durch entsprechende Ansteuerung der elektrischen Nachstellmotoren 18 um ein vorher festgelegtes Maß verringert. Dieser Zyklus wiederholt sich, bis die Kehrvorrichtung abgestellt wird. Die Zeitspanne für die zyklische Nachstellung des Kehrspiegels x wird vorher insbesondere in Abhängigkeit von den Bodenverhältnissen (Reibwert) und des Borstenmaterials eingestellt.

Zusätzlich kann der Kehrspiegel x der Kehrvorrichtung 10 auch manuell nachgestellt werden. Hierzu ist ein Schalter vorgesehen, mit dem der Fahrer die elektrischen Nachstellmotoren 18 in beide Richtungen betreiben kann. Um eine zu schnelle und eine unbeabsichtigte manuelle Nachstellung zu verhindern, wird jeder manuelle Nachstellvorgang für ca. 20 Sekunden gesperrt.

Die elektrischen Nachstellmotoren 18 der Betätigungseinrichtung sind zur Erfassung ihrer Umdrehungen nicht mit einem Hallgeber, sondern mit einem

Induktivgeber ohne Festmagnet ausgestattet. Auf die Welle der elektrischen

Nachstellmotoren 18 ist ein Rohrstück mit einer bestimmten Anzahl Schrauben

(z.B. vier) aufgesetzt und verschraubt. Ein relativ zur Motorwelle feststehender

Induktivgeber gibt pro Umdrehung eine der Anzahl der Schrauben entsprechende Anzahl Impulse an die Steuerung 34. Gegenüber einer Hallgeberkonstruktion hat diese Lösung unter anderem den Vorteil, daß eine Fehlfunktion aufgrund eines nachlassenden Festmagneten ausgeschlossen ist.

Die Information, ob der Kehrbesen 12 an einem Endanschlag ansteht, erhält die Steuerung 34 nicht von einem Rollenendschalter, sondern von einem Näherungsschalter. Gegenüber einem Rollenendschalter hat der Näherungsschalter unter anderem den Vorteil, daß er keine Mechanik besitzt, die beschädigt werden oder bei niedrigen Temperaturen einfrieren kann.