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Die Erfindung betrifft eine Düse für einen Bodenstaubsauger mit einem ersten Luftführungskanalabschnitt, der schwenkbeweglich mit einem zweiten Luftführungskanalabschnitt verbunden ist, wobei ein Ende des ersten Luftführungskanalabschnitts ein äußeres Gelenkteil definiert, in das ein inneres Gelenkteil des zweiten Luftführungskanalabschnitts um eine Schwenkachse beweglich eingesetzt ist, und wobei die Gelenkteile durch flexible Dichtlippen abgedichtet sind.
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Bei einer Düse für einen Bodenstaubsauger ist eine gute Abdichtung zwischen den verschiedenen, den Luftweg bildenden Bauteile wichtig, um einerseits störende Luftgeräusche zu vermeiden und andererseits einen hohen Unterdruck und damit eine gute Saugleistung zu erzielen. Insbesondere gilt es, durch die Reduzierung des Falschluftanteils die Energieeffizienz bei der Verwendung der Düse mit einem Bodenstaubsauger zu erhöhen. Falschluft bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung Luft, die beim Saugbetrieb nicht durch einen Saugmund an der Unterseite der Düse, sondern durch Ritzen und Spalte eindringt und nicht zur Reinigung einer Bodenfläche beiträgt.
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Aus der Praxis ist bekannt, zur Abdichtung der beweglichen Teile ein separates Dichtelement wie beispielsweise einen Filzstreifen einzusetzen. Eine solche Ausgestaltung ist jedoch aus Kostengründen nachteilig, da ein zusätzliches Bauteil bereitgestellt und montiert werden muss.
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Eine Düse für einen Bodenstaubsauger mit den eingangs genannten Merkmalen ist aus der
DE 30 09 648 A1 bekannt. Die bekannte Düse ist als Doppelgelenkdüse ausgebildet, wobei ein rückwärtiges Anschlussstück mit einem inneren Gelenkteil in ein von einem Gehäusekanal gebildetes äußeres Gelenkteil eingesetzt ist. Des Weiteren ist am Gehäusekanal eine weitere gelenkige Verbindung mit einer kippbaren Bodenplatte vorgesehen. Zur Abdichtung der Gelenkverbindungen sind jeweils an dem inneren Gelenkteil elastische Dichtlippen angeordnet, die sich entgegen der Strömungsrichtung der Saugluft erstrecken. Maßabweichungen der Bauteile können bei einer solchen Ausgestaltung durch eine konstruktive Vorspannung der Dichtlippen und die Elastizität des verwendeten Materials in einem gewissen Maße kompensiert werden, wobei jedoch sowohl eine hohe Dichtigkeit als auch eine Leichtgängigkeit der Gelenke gewährleistet bleiben müssen. Die dünn auslaufenden Dichtlippen sind im Bereich der Gelenkverbindungen innen liegend entgegen der Strömungsrichtung der Saugluft angeordnet, so dass ihre Spitzen von dem Saugluftstrom angeblasen werden. Aufgrund des Unterdrucks im Innern des Luftwege wirkt auf die Dichtlippen eine nach innen gerichtete Kraft, so dass zwischen den Dichtlippen und den jeweils zugeordneten Dichtflächen ein Luftspalt gebildet werden kann, durch welchen Falschluft in die Düse gelangen kann.
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Die
DE 20 2004 013 106 U1 offenbart ebenfalls eine Staubsaugerdüse mit den eingangs beschriebenen Merkmalen. Dabei sind an dem inneren Gelenkteil und an dem äußeren Gelenkteil Dichtlippen angeordnet, welche mit einer Innenfläche bzw. einer Außenfläche des jeweils anderen Gelenkteils zusammenwirken. Die Dichtlippen werden im Wesentlichen aufgrund ihrer Elastizität an die zugehörigen Dichtflächen gedrückt. Die Wirkung der Druckdifferenz zwischen dem im Innern herrschenden Unterdruck und dem Umgebungsdruck ist stark gemindert, da sich die Kraft auf beide Dichtungsanordnungen verteilt.
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Aus der Druckschrift
DE 196 243 60 B4 ist des Weiteren bekannt, zur Minimierung des Falschluftanteils einen flexiblen Schlauchabschnitt vorzusehen, der die gelenkigen Verbindungen der Düse überbrückt. Die Anordnung des flexiblen Schlauchabschnittes hat sich zwar in der Praxis bewährt, ist aber aufgrund der Bereitstellung des Schlauchabschnittes als separates Bauteil mit hohen Zusatzkosten verbunden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Düse für einen Bodenstaubsauger mit zumindest einer gelenkigen Verbindung anzugeben, die einerseits eine gute Dichtwirkung gegen Falschluft aufweist und andererseits kostengünstig zu fertigen ist.
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Ausgehend von einer Düse für einen Bodenstaubsauger mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sämtliche für die Abdichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Luftführungskanalabschnitt vorgesehenen Dichtlippen an dem äußeren Gelenkteil angeformt sind und die Außenflächen des inneren Gelenkteils zumindest abschnittsweise umgeben, wobei freie Enden der Dichtlippen bei der Benutzung der Düse von dem Umgebungsdruck beaufschlagt sind und unter Wirkung des zwischen der Umgebung und dem Inneren der Luftführungskanalabschnitte herrschenden Druckdifferenz dichtend an den Außenflächen des inneren Gelenkteils anliegen. Die Erfindung betrifft demnach allgemein die Ausgestaltung einer Gelenkverbindung entlang des Luftweges in der Düse. Die genaue Anordnung der Gelenkverbindung und die weitere Ausgestaltung der Düse sind dabei zunächst nicht eingeschränkt. So besteht beispielsweise auch grundsätzlich die Möglichkeit, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindung von einander zugeordneten Luftführungskanalabschnitten an zwei Gelenkverbindungen der Düse vorgesehen ist.
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Die freien Enden der von dem ersten Luftführungskanalabschnitt abstehenden Dichtlippen liegen an ihrer Außenseite frei und sind unmittelbar dem Umgebungsdruck ausgesetzt, so dass die Dichtlippen bei der Benutzung der Düse durch den innerhalb der Luftführungskanalabschnitte herrschenden Unterdruck angesaugt und dichtend gegen die Außenflächen des inneren Gelenkteils gedrückt werden. Während bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen die Dichtlippen von dem im Innern der Düse herrschenden Unterdruck von den Dichtflächen wegbewegt werden und ein Verschleiß der Dichtlippen unmittelbar zu einer Erhöhung des Falschluftanteils führt, kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung durch das Ansaugen der an den Außenflächen des inneren Gelenkteils anliegenden Dichtlippen aufgrund deren Flexibilität ein Verschleiß in einem gewissen Maße kompensiert werden, so dass die Langlebigkeit der erfindungsgemäßen Düse erhöht ist.
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Um eine einfache Anordnung der Dichtlippen zu ermöglichen und gleichzeitig eine gute Abdichtung zu erreichen, weisen in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das äußere Gelenkteil und das innere Gelenkteil jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die an dem äußeren Gelenkteil angeformten Dichtlippen zumindest an der oberen Außenfläche und an den seitlichen Außenflächen des inneren Gelenkteils anliegen.
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Zur Verbindung der beiden Luftführungskanalabschnitte kann im Rahmen der Erfindung ein Achsstift vorgesehen sein. Um auch an den Durchführungsöffnungen für den Achsstift, der typischerweise in einem unteren Bereich der Gelenkteile angeordnet ist, eine gute Abdichtung zu gewährleisten, kann das innere Gelenkteil eine durchgehende Hülse aufweisen, die den Achsstift aufnimmt und die von einer der an dem äußeren Gelenkteil angeformten Dichtlippen abgedichtet ist.
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Die Dichtlippen, welche ausgehend von dem äußeren Gelenkteil bis zu ihren freien Enden vorzugsweise eine Länge zwischen 4 mm und 10 mm, besonders bevorzugt, zwischen 5 mm und 7 mm aufweisen, können auf besonders einfache Weise aus thermoplastischem Kunststoff gebildet sein. Vorzugsweise bestehen das äußere Gelenkteil und die daran angeformten Dichtlippen aus dem gleichen thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, wobei die materialschlüssig an das äußere Gelenkteil anschließenden Dichtlippen ohne Einschränkung direkt bei der Ausformung des ersten Luftführungskanalabschnittes ausgebildet oder nachträglich angefügt werden können.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Luftführungskanalabschnitt einen Gehäusekanal und der zweite Luftführungskanalabschnitt ein rückwärtiges Anschlussstück der Düse zum Anschluss der Düse an ein Saugrohr oder ein Motorengehäuse bilden. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung tritt die Saugluft beim Saugbetrieb über einen Saugmund an der Unterseite der Düse und eine Saugmundöffnung in die Düse ein und wird über den Gehäusekanal zu dem Anschlussstück geführt, durch welches der Saugluftstrom die Düse verlässt.
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Auch wenn die weitere Ausgestaltung der Düse nicht eingeschränkt ist, ist die Düse im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als statische Düse ausgebildet. Bei statischen Düsen handelt es sich gemäß der vorliegenden Erfindung um Düsen, die keine angetriebenen Reinigungseinrichtungen wie beispielsweise eine Bürstenwalze aufweisen. Während bei nichtstatischen Düsen die Reinigungsleistung maßgeblich von der angetriebenen Reinigungseinrichtung bestimmt wird, wird diese bei statischen Düsen abgesehen von optional an einer Bodenplatte der Düse vorgesehenen Bürsten, Lippen oder Fadenheberstreifen maßgeblich durch den effektiven Saugluftstrom und die Anströmung des Saugmundes bestimmt, so dass der Vermeidung von Falschluft bei statischen Düsen eine besondere Bedeutung zukommt.
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Im Rahmen einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung ist die Düse als Doppelgelenkdüse ausgebildet. Zusätzlich zu der gelenkigen Verbindung zwischen Gehäusekanal und Anschlussstück kann dabei an einem vorderen Ende des Gehäusekanals eine Gelenkaufnahme gebildet sein, in der ein Verbindungsabschnitt mit einem randseitig vorstehenden, angeformten Dichtvorsprung gelagert ist, wobei der Verbindungsabschnitt fest mit einer gegenüber dem Gehäusekanal kippbaren Bodenplatte oder einem gegenüber dem Gehäusekanal kippbaren Saugkopf verbunden ist. Das Anschlussstück kann als separates Teil mit der Bodenplatte bzw. dem Saugkopf verbunden oder einstückig an die Bodenplatte bzw. den Saugkopf angeformt sein. Anders als bei der Anordnung von Dichtlippen, die jeweils flach an einer zugeordneten Dichtfläche anliegen, ist der Winkel zwischen der von der Gelenkaufnahme definierten Dichtfläche und dem Dichtvorsprung des Anschlussstücks vergleichsweise groß und beträgt vorzugsweise zwischen 40° und 140°, besonders bevorzugt zwischen 60° und 120°. Eine ausreichende Dichtwirkung zwischen dem Dichtvorsprung und der Gelenkaufnahme kann insbesondere erreicht werden, wenn lediglich vergleichsweise kleine Kippwinkel erforderlich sind und/oder wenn der Abstand zwischen den Abschnitten des Dichtungsvorsprunges und der zugeordneten Kippachse gering ist. Im Rahmen der beschriebenen Ausgestaltung kann sich der Dichtvorsprung ununterbrochen umlaufend an der Außenfläche des Verbindungsabschnittes erstrecken, während bei der Anordnung flexibler Dichtlippen zwischen den einzelnen Lippen typischerweise schmale Lücken verbleiben müssen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Düse für einen Bodenstaubsauger,
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2a–2d die Detailansichten A, B, C, D der 1,
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3 einen Längsschnitt entlang der Linie E-E der 1.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Düse 1 für einen Bodenstaubsauger, wobei ein Gehäusekanal 2 einen ersten Luftführungskanalabschnitt und ein rückwärtiges Anschlussstück 3 mit einer drehbaren Saugrohraufnahme 4 einen zweiten Luftführungskanalabschnitt bilden. Der Gehäusekanal 2 weist an seinem hinteren Ende ein äußeres Gelenkteil 5 auf, in das ein inneres Gelenkteil 6 des Anschlussstücks 3 um eine von einem Achsstift 7 festgelegte Schwenkachse 8 beweglich eingesetzt ist. Wie den Detailansichten der 2a und 2b zu entnehmen ist, sind das äußere Gelenkteil 5 und das innere Gelenkteil 6 durch flexible Dichtlippen 9 abgedichtet, die an dem äußeren Gelenkteil 5 angeformt sind und die Außenflächen 10a, 10b, 10c des inneren Gelenkteils 6 umgeben. Die zur Rückseite der Düse 1 weisenden Enden der Dichtlippen 9 liegen frei und sind so unmittelbar dem Umgebungsdruck ausgesetzt. Bei der Benutzung der Düse 1 werden die Dichtlippen 9 von dem innerhalb der Düse 1 herrschenden Unterdruck angesaugt und liegen dichtend an den Außenflächen 10a, 10b, 10c des inneren Gelenkteils 6 an. Einer vergleichenden Betrachtung der 1 mit der 3 ist zu entnehmen, dass das äußere Gelenkteil 5 und das innere Gelenkteil 6 jeweils einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen. Sowohl an den seitlichen Außenflächen 10a als auch an der oberen Außenfläche 10b und der unteren Außenfläche 10c des inneren Gelenkteils 6 liegen Dichtlippen 9 an, wobei die untere Außenfläche 10c von einer quer zur Arbeitsrichtung der Düse 1 in horizontaler Richtung verlaufenden Hülse 11 gebildet ist, die den Achsstift 7 aufnimmt. Die Dichtlippen 9 weisen bis zu ihren freien Enden eine Länge l zwischen 4 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 7 mm auf und bestehen aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoff, aus welchem auch das äußere Gelenkteil 5 des Gehäusekanals 2 gebildet ist. Als thermoplastischer Kunststoff ist beispielsweise Polypropylen geeignet.
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Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Düse 1 ist als Doppelgelenkdüse ausgebildet, wobei zusätzlich zu der gelenkigen Verbindung zwischen dem Gehäusekanal 2 und dem Anschlussstück 3 an einem vorderen Ende des Gehäusekanals 2 eine Gelenkaufnahme 12 gebildet ist, in der ein Verbindungsabschnitt 13 mit einem randseitig vorstehenden, angeformten Dichtvorsprung 14 gelagert ist. Der Verbindungsabschnitt 13 ist durch eine Verschraubung fest mit einem gegenüber dem Gehäusekanal 2 kippbaren Saugkopf 15 verbunden. Die Dichtungsanordnung zwischen dem Verbindungsabschnitt 13 und dem Gehäusekanal 2 ist in 2c und 2d dargestellt. Der Dichtvorsprung 14 ist an der Augenfläche des Verbindungsabschnittes 13 ununterbrochen umlaufend angeordnet und steht in einem etwa senkrechten Winkel α auf der von der Gelenkaufnahme 12 definierten Dichtfläche 16. Während der Verkippbereich zwischen Anschlussstück 3 und Gehäusekanal 2 über 50° beträgt, ist zwischen Saugkopf 15 und Gehäusekanal 2 um eine vordere Kippachse 17 lediglich ein Verkippbereich von weniger als 20° vorgesehen. Da zusätzlich zu dem vergleichsweise kleinen Kippbereich zwischen Saugkopf 15 und Gehäusekanal 2 auch die Abstände r1, r2 von der vorderen Kippachse 17 zu einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt des Dichtvorsprungs 14 gering ist, wird durch den randseitig angeformten Dichtvorsprung 14 insgesamt eine sehr gute Dichtwirkung erreicht. Die Düse 1 zeichnet sich bezüglich der Abdichtung durch eine geringe Verschleißneigung aus, so dass die guten Saugeigenschaften der Düse 1 auch nach einer langen Nutzungsdauer erhalten bleiben.
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Die dargestellte Düse 1 ist als Universalbodendüse mit einem Saugmund 18 und einem ausfahrbaren Borstenkranz 19 an der Unterseite des Saugkopfes 15 ausgebildet. Um eine leichte Führung der Düse 1 zu gewährleisten sind an deren Rückseite seitliche Laufrollen 20 angeordnet.
