DE102009059178A1

DE102009059178A1 - Bodendüse für Staubsauger

Info

Publication number: DE102009059178A1
Application number: DE200910059178
Authority: DE
Inventors: Martin 49176 Behrenswerth; Christian 33649 Finke
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-06-22
Also published as: EP2338399B1; EP2338399A2; EP2338399A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bodendüse für Staubsauger mit einem Zwischenstück (1), einem Saugkopf (2), der um eine horizontale Kippachse (K) kippbeweglich an ein erstes Ende des Zwischenstücks (1) angeschlossen ist, mit zumindest einem Stützelement (5), welches an einem zweiten Ende des Zwischenstücks (1) angeordnet ist und mit einem Saugrohranschluss (6), der um eine horizontale Gelenkachse (G) zwischen einer oberen und einer unteren Anschlagposition in einem festgelegten Winkelbereich schwenkbar an das zweite Ende des Zwischenstücks (1) angeschlossen ist, wobei der oberhalb der horizontalen Gelenkachse (G) zwischen dem Saugrohranschluss (6) und dem Zwischenstück (1) gebildete Winkel (α) von der oberen Anschlagposition zu der unteren Anschlagposition zunimmt. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Zwischenstück (1) und dem Saugrohranschluss (6) ein elastisches Element angeordnet, welches zwischen der oberen und der unteren Anschlagposition ein Drehmoment D erzeugt, das die Verbindung von Zwischenstück (1) und Saugrohranschluss (6) zu kleineren Winkeln (α) drängt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodendüse für Staubsauger mit einem Zwischenstück, einem Saugkopf, der um eine horizontale Kippachse kippbeweglich an ein erstes, vorderes Ende des Zwischenstücks angeschlossen ist, zumindest einem Stützelement, welches an einem zweiten, hinteren Ende des Zwischenstücks angeordnet ist, und einem Saugrohr- oder Saugschlauchanschluss, der um eine horizontale Gelenkachse zwischen einer oberen und einer unteren Anschlagposition in einem festgelegten Winkelbereich schwenkbar an das zweite, hintere Ende des Zwischenstücks angeschlossen ist, wobei der oberhalb der horizontalen Gelenkachse zwischen dem Saugrohranschluss und dem Zwischenstück gebildete Winkel vor der oberen Anschlagposition zu der unteren Anschlagposition zunimmt.
Bodendüsen besitzen in der Regel mindestens ein Gelenk zwischen dem Saugkopf und dem Saugrohranschluss. Hierdurch wird sichergestellt, dass ein Anheben oder Absenken des Saugrohrs nicht zu einem Verkanten des Saugkopfes und einer damit verbundenen Verringerung der Saugleistung führt. Ein solches Verkanten stellt sich bei sogenannten Eingelenkdüsen auch dann ein, wenn das Saugrohr über einen oberen oder unteren Anschlagpunkt des Gelenks geschwenkt wird.
Zur Verhinderung dieser Nachteile sind gattungsgemäße Doppelgelenkdüsen bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 28 46 847 . Bei der bekannten Doppelgelenkdüse erfolgt bei der Reinigung einer horizontalen Bodenfläche eine Kraftabstützung in vertikaler Richtung an zwei rückseitigen Laufrollen als Stützelemente. Dies hat zur Folge, dass an dem Saugrohranschluss über ein Staubsaugerrohr eingeleitete Vertikalkräfte kompensiert werden, wobei der Saugkopf sich aufgrund der doppelgelenkigen Verbindung mit dem als Saugkanal ausgebildeten Zwischenstück frei ausrichten kann und immer eben auf der zu reinigenden Fläche aufliegt. Die doppelt gelenkige Ausführung bewirkt bei der bekannten Bodendüse gleichzeitig, dass der Saugkopf zunächst nur durch seine Gewichtskraft auf dem zu reinigenden Untergrund aufliegt. Bei der Benutzung der Bodendüse wird durch den Saugluftstrom an der Unterseite des Saugkopfes ein Unterdruck erzeugt, durch den Schmutzpartikel aufgenommen werden und die Bodenfläche gereinigt wird. Durch den Unterdruck saugt sich der Saugkopf an der Bodenfläche fest, wobei sich die durch den Unterdruck erzeugten und in vertikaler Richtung wirkenden Kräfte mit der Gewichtskraft des Saugkopfes addieren. Obwohl, wie zuvor beschrieben, die über das Staubsaugerrohr eingeleiteten Vertikalkräfte durch die rückseitig als Stützelement vorgesehenen Laufrollen kompensiert werden, können durch das Festsaugen des Saugkopfes an der Bodenfläche und die zusätzliche Gewichtskraft des Saugkopfes erhebliche Schiebekräfte auftreten, so dass dann die Handhabung der Bodendüse schwierig ist und einen gewissen Kraftaufwand erfordert.
Aus der DE 196 24 360 B4 ist eine Doppelgelenkdüse bekannt, bei der zur Reduzierung der Falschluft, d. h. Luft, die nicht durch den Saugmund, sondern Spalten und Ritzen der Bodendüse eintritt und somit nicht zur Saugleistung beiträgt, ein flexibler Schlauchabschnitt eingesetzt wird, der sich von dem Saugrohranschluss unmittelbar bis zu dem Saugkopf erstreckt. Die weiteren Eigenschaften der Bodendüse sind im Vergleich zu einer Doppelgelenkdüse ohne einen flexiblen Schlauchabschnitt unverändert.
Aus der EP 1 714 599 A1 ist eine Düse für einen Bodenstaubsauger bekannt, die eine flexible Leitung aufweist. Die Leitung ist derart angeordnet, dass durch eine Gelenkverbindung Axialkräfte von der Leitung ferngehalten werden. Dagegen weist die Leitung eine hohe Torsionssteifigkeit auf, so dass Drehbewegungen eines Rohrstutzens um seine Achse als Lenkbewegung auf den Saugkopf übertragen werden.
Ausgehend von einer gattungsgemäßen Bodendüse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Handhabung weiter zu erleichtern, indem die notwendigen Schiebekräfte zur Bewegung der Düse verringert werden.
Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe ist eine Bodendüse mit den eingangs beschriebenen Merkmalen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen dem Zwischenstück und dem Saugrohranschluss ein elastisches Element angeordnet ist, welches zwischen der oberen und der unteren Anschlagposition ein Drehmoment D erzeugt, das die Verbindung von Zwischenstück und Saugrohranschluss zu kleineren Winkeln drängt. Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Idee zugrunde, die an dem Saugkopf wirkende Gewichtskraft F_G und die bei dem Saugbetrieb zusätzlich durch den Unterdruck erzeugte und in der gleichen Richtung wie die Gewichtskraft F_G wirkende Kraft zumindest zu einem gewissen Maße zu kompensieren, um die Reibung an der Unterseite des Saugkopfes und damit die zur Bewegung erforderlichen Schiebekräfte zu verringern. Die Bodendüse ist also erfindungsgemäß derart ausgeführt, dass das Drehmoment D bei einem festgehaltenen Saugrohranschluss und bei der Auflage der Bodendüse auf einer ebenen Bodenfläche über das Zwischenstück eine Kraft F_D ausübt, die der an dem Saugkopf wirkenden Gewichtskraft F_G entgegengesetzt ist.
Die erfindungsgemäße Bodendüse ist bei der Auflage auf einer Bodenfläche einerseits durch das zumindest eine Stützelement und andererseits durch die Unterseite des Saugkopfes abgestützt. Während das rückseitig angeordnete Stützelement die über ein Staubsaugerrohr eingeleiteten vertikalen Schiebekräfte aufnimmt, liegt der Saugkopf mit seinem Eigengewicht auf der Bodenfläche auf. Zusätzlich verteilt sich das Gewicht des Zwischenstückes einerseits auf das rückseitige Stützelement und andererseits auf die an dem Saugkopf wirkende Gewichtskraft. Die zusätzliche durch den Unterdruck an dem Saugkopf in vertikaler Richtung wirkende Kraft hängt dagegen von verschiedenen Konstruktions- und Betriebsparametern, beispielsweise der Geometrie des Saugkopfes, der Beschaffenheit der zu reinigenden Bodenfläche und der jeweils an einem Staubsauger eingestellten Leistung ab.
Erfindungsgemäß wird zwischen der oberen und der unteren Anschlagposition ein Drehmoment erzeugt, welches über das Zwischenstück als Hebel und die horizontale Kippachse als Aufhängung des Saugkopfes eine nach oben gerichtete Kraft erzeugt, die der Gewichtskraft entgegengesetzt ist. Die Anschlagspositionen selbst sind bei dieser Betrachtung nicht zu berücksichtigen, da dort über den Anschlag eine direkte Kraftübertragung von dem Saugrohranschluss zu dem Zwischenstück erfolgt. Wenn an dem Saugrohranschluss kein Saugrohr angeschlossen ist, bewirkt das durch das elastische Element erzeugte Drehmoment in der Regel, dass der üblicherweise nur ein vergleichsweise geringes Eigengewicht aufweisende Saugrohranschluss bis in die obere Anschlagposition oder zumindest bis kurz vor die obere Anschlagposition angehoben wird.
Zur Erzeugung des Drehmomentes ist das elastische Element über den gesamten Winkelbereich oder nahezu den gesamten Winkelbereich, indem der Saugrohranschluss gegenüber dem Zwischenstück schwenkbar ist, vorgespannt. Im Rahmen der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass das elastische Element in der oberen Anschlagposition vorgespannt ist, so dass auch dort eine gewisse Kraftkompensation erfolgt, oder in der oberen Anschlagposition, die keiner üblichen Schiebeposition bei einem angeschlossenen Saugrohr entspricht, entspannt ist. So kann beispielsweise das elastische Element so ausgeführt sein, dass es bei der Montage der Bodendüse leicht und ohne eine Vorspannung montiert werden kann, wenn sich die gelenkige Verbindung zwischen Saugrohranschluss und Zwischenstück in der oberen Anschlagposition befindet, wobei dann durch eine Auslenkung aus der oberen Anschlagposition eine elastische Spannung des Elementes erfolgt.
Mit zunehmendem Winkel zwischen Saugrohranschluss und Zwischenstück nimmt üblicherweise auch das Drehmoment und damit auch die der Gewichtskraft F_G entgegengesetzte Kraft F_D zu. Die elastischen Eigenschaften des elastischen Elementes sind dabei unter Berücksichtigung des Gewichtes des Saugkopfes einerseits und der zusätzlich bei dem Saugbetrieb durch den Unterdruck erzeugten Kraft andererseits auswählen. Ausgehend von einer an sich üblichen Form und Ausgestaltung einer Doppelgelenkdüse ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die der Gewichtskraft F_G entgegenwirkende Kraft F_D unmittelbar vor der oberen Anschlagposition zwischen 0 N und 10 N, vorzugsweise zwischen 2 N und 5 N beträgt und mit zunehmendem Winkel zwischen Saugrohranschluss und Zwischenstück zunimmt. An der unteren Anschlagposition ist die der Gewichtskraft F_G entgegenwirkende Kraft F_D wie zuvor beschrieben üblicherweise größer und beträgt bevorzugt zwischen 10 N und 30 N, besonders bevorzugt zwischen 15 N und 25 N.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die durch das Drehmoment erzeugte Gegenkraft F_D bei jedem möglichen Winkel zwischen Saugrohranschluss und Zwischenstück kleiner oder gleich der Gewichtskraft ist. Für einen Benutzer sind dann zunächst keine Unterschiede zu einer herkömmlichen Bodendüse festzustellen, außer dass die auftretenden Schiebekräfte auf vorteilhafte Weise reduziert sind. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Gewichtskraft F_G und die entgegenwirkende Kraft F_D bei einem mittleren Winkel betragsgleich sind. Ohne die zusätzliche durch den Unterdruck hervorgerufene Kraft, welche den Saugkopf nach unten zieht, liegt der Saugkopf bei dem mittleren Winkel gerade auf der Bodenfläche auf bzw. schwebt in einem geringen Abstand über der Bodenfläche. Bei einer weiteren Abwinklung hebt sich sodann der Saugkopf von der Bodenfläche ab. Dies kann hingenommen werden, da sich der Saugkopf bei dem üblichen Saugbetrieb entgegen der durch das Drehmoment erzeugten Kraft F_D an dem Boden festsaugt.
Im Hinblick auf das elastische Element ergeben sich im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten, wobei grundsätzlich auch unterschiedliche elastische Elemente kombiniert werden können. So können zwischen dem Zwischenstück einerseits und dem Saugrohranschluss andererseits beispielsweise lineare Federn oder Spiralfedern vorgesehen sein. Bei mehrlagig gewickelten Spiralfedern ergibt sich der Vorteil, dass diese so vorgespannt werden können, dass sich das Drehmoment über den Winkelbereich zwischen der oberen Anschlagposition und der unteren Anschlagposition nur geringfügig verändert. So kann beispielsweise erreicht werden, dass über den gesamten Schwenkbereich die an dem Saugkopf wirkende Gewichtskraft zum größten Teil kompensiert wird. Die Anordnung von einer oder zwei Spiralfedern ist beispielsweise seitlich der gelenkigen Verbindung zwischen dem Saugrohranschluss und dem Zwischenstück möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als elastisches Element ein die Saugluft führender und in seiner Längsrichtung elastischer Schlauch vorgesehen, wobei eine in Längsrichtung des Schlauchs verlaufende Mittellinie im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Gelenkachse und in einem Abstand zu dieser verläuft und wobei der Schlauch zwischen dem Zwischenstück und dem Saugrohranschluss elastisch federnd angeordnet ist.
Während bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen von Bodendüsen ein flexibler Schlauch üblicherweise zur Vermeidung oder Reduzierung von Falschluft vorgesehen ist, werden im Rahmen der bevorzugten Ausgestaltung vielmehr die elastischen Eigenschaften genutzt. Zur Erzeugung einer ausreichenden Elastizität in Längsrichtung kann der Schlauch beispielsweise als Wellenschlauch oder Faltenbalg ausgebildet sein, wobei üblicherweise ein Kunststoffmaterial verwendet wird mit einer eingespritzten Wendel aus Federstahl. Besonders vorteilhaft ist dann, dass der Schlauch dauerhaft elastische Eigenschaften aufweist. Die beschriebene bevorzugte Ausgestaltung macht sich die elastischen Rückstellkräfte des Schlauchs aufgrund einer Verformung in Längsrichtung zunutze, wobei der Schlauch auch eine zusätzliche Krümmung aufweisen kann. Die in Längsrichtung des Schlauches verlaufende Mittellinie verläuft in etwa senkrecht zu der horizontalen Gelenkachse und weist über ihren gesamten Verlauf einen Abstand zu der Gelenkachse auf. Dies ist erforderlich, damit durch die elastischen Rückstellkräfte des Schlauches das erfindungsgemäß vorgesehene Drehmoment zwischen dem Saugrohranschluss und dem Zwischenstück erzeugt wird.
Vorzugsweise verläuft die Mittellinie des Schlauches bezogen auf die Auflagefläche der Bodendüse auf einen zu reinigenden Bodenbelag oberhalb der Gelenkachse, wobei der Schlauch dann in seiner Längsrichtung elastisch gedehnt ist.
Wir zuvor erläutert, ist im Rahmen der beschriebenen Ausgestaltung der Schlauch als elastisches Element vorgesehen. Die Verbindung zwischen dem Saugkopf und dem ersten, vorderen Ende des Zwischenstücks kann in herkömmlicher Weise durch gelenkig ineinander gesteckte Teile erfolgen. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Zwischenstück einen Saugkanal umfasst, wobei der Saugkopf an das vordere Ende und der Schlauch an das hintere Ende des Saugkanals anschließen.
Zur Abdichtung der an der horizontalen Kippachse gelenkig verbundenen Teile können beispielsweise Dichtungen, angeformte Dichtlippen oder dergleichen vorgesehen sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Saugmund aus einem im Wesentlichen in Querrichtung verlaufenden Saugschlitz gebildet. Aus der Praxis sind Ausgestaltungen des Saugmundes mit einem Saugschlitz oder mit zwei Saugschlitzen bekannt. Während ein Saugkopf mit zwei Saugschlitzen durch 5 die größere Auflagefläche eine geringere Neigung zum Verkippen hat, können bei einer Ausgestaltung mit nur einem Saugschlitz eine kompaktere Bauform und in der Regel auch höhere Druckgradienten und damit eine verbesserte Reinigungswirkung erreicht werden. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene elastische Element können die Schiebekraft und damit die Reibung an der Unterseite des Saugkopfes maßgeblich reduziert werden. Dies führt dazu, dass auch die Gefahr eines durch die Reibung bedingten, unkontrollierten Verkippens des Saugkopfes reduziert ist. Schließlich kann der Saugkopf bei einer Ausgestaltung mit lediglich einem Saugschlitz in Saugrichtung, d. h. Längsrichtung, gesehen vergleichsweise kurz ausgeführt werden.
Das Stützelement ist vorzugsweise als Laufrolle ausgebildet, um eine leichte Führung der Bodendüse zu ermöglichen. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Drehachse der Laufrolle und die Gelenkachse zusammenfallen. Das hintere, zweite Ende des Zwischenstücks und der Saugrohranschluss können dann mit einem Stift oder zwei Stiftstücken verbunden sein, wobei der Stift bzw. die Stiftstücke dann auch die zumindest eine Laufrolle tragen. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung dagegen, dass der Schlauch bezüglich der Gelenkachse außermittig angeordnet ist, um ein ausreichendes Drehmoment und damit eine Krafteinwirkung auf das Zwischenstück zu ermöglichen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung fällt die Drehachse nicht mit der horizontalen Gelenkachse zusammen. So ist es von Vorteil, die Gelenkachse möglichst tief vorzusehen, wobei dann der Schlauch außermittig dazu oberhalb angeordnet werden kann, ohne dass dafür eine übermäßige Bauhöhe erforderlich wird.
Um ein unkontrolliertes Verkippen des Saugkopfes zu vermeiden, kann vorgesehen sein, die horizontale Kippachse, die den Saugkopf mit dem Zwischenstück verbindet, möglichst tief anzuordnen. Alternativ ist es auch möglich an der hinteren Seite des Saugkopfes ein gleitendes Abstützelement vorzusehen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. 10 Es zeigen schematisch:
1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Bodendüse,
2 eine Draufsicht auf die Bodendüse gemäß der 1,
3 die Bodendüse gemäß der 1 in einer Ansicht von unten,
4 ein Diagramm der an einem Saugkopf der Bodendüse wirkenden Kräfte.
Die in den Figuren dargestellte Bodendüse für Staubsauger ist als Doppelgelenkdüse ausgeführt. Dabei ist ein Zwischenstück 1 an seinem vorderen Ende um eine horizontale Kippachse K kippbeweglich mit einem Saugkopf 2 verbunden. Gemäß der 3 weist der Saugkopf 2 an seiner Unterseite eine Gleitsohle 3 mit einem Saugmund 4 auf, der durch einen einzigen in Querrichtung verlaufenden Saugkanal gebildet ist.
Wie den Figuren zu entnehmen ist, sind an einem zweiten, hinteren Ende des Zwischenstücks 1 seitlich Laufrollen als Stützelemente 5 vorgesehen. An dem zweiten, hinteren Ende des Zwischenstücks 1 ist auch ein Saugrohranschluss 6 um eine horizontale Gelenkachse G zwischen einer oberen Anschlagposition (I) und einer unteren Anschlagposition (II) in einem festgelegten Winkelbereich schwenkbar angeschlossen. Die beiden Anschlagpositionen sind in der 1 gestrichelt dargestellt. Der Winkelbereich kann durch einen oberhalb der horizontalen Gelenkachse G zwischen dem Saugrohranschluss 6 und dem Zwischenstück 1 gebildeten Winkel α beschrieben werden, der ausgehend von einem minimalen Winkel α_min in der oberen Anschlagposition zu einem maximalen Winkel α_max in der unteren Anschlagposition zunimmt. Der Saugrohranschluss 6 ist in üblicher Weise mit einem Drehgelenk 7 versehen und gekröpft ausgeführt. Zwischen dem Zwischenstück 1 und dem Saugrohranschluss 6 ist ein die Saugluft führender und in seiner Längsrichtung elastischer Schlauch 8 als 15 elastisches Element vorgesehen. Eine in Längsrichtung des Schlauches 8 verlaufende Mittellinie M ist im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Gelenkachse G und in einem Abstand zu dieser angeordnet, so dass bei einer elastischen Verformung des Schlauches 8 in seiner Längsrichtung bezüglich der gelenkigen Verbindung um die Gelenkachse G ein Drehmoment D erzeugt 20 wird. Der Schlauch 8 ist zwischen dem Zwischenstück 1 und dem Saugrohranschluss 6 derart federnd eingespannt, dass in jeder Winkelstellung zwischen der oberen und der unteren Anschlagposition ein Drehmoment D erzeugt wird, welches die Verbindung von Zwischenstück 1 und Saugrohranschluss 6 zu kleineren Winkeln α drängt. Bei einem festgehaltenen Saugrohranschluss und der Auflage der Bodendüse auf einer ebenen Bodenfläche erzeugt das Drehmoment D über das Zwischenstück 1 als Hebelarm eine Kraft F_D, die der an dem Saugkopf 2 wirkenden Gewichtskraft F_G entgegengesetzt ist.
Insbesondere in der Schnittdarstellung der 1 ist zu erkennen, dass die Gelenkachse G tief angeordnet ist und nicht mit einer Drehachse der als Stützelemente 5 vorgesehenen Laufrollen zusammenfällt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Schlauch 8 bei jedem Winkel α > α_min elastisch gedehnt, wodurch an dem Schlauch 8 eine in seiner Längsrichtung wirkende Zugspannung erzeugt wird. Zusätzlich zu dem Schlauch 8 oder alternativ dazu können auch nicht dargestellte lineare Federn oder Spiralfedern vorgesehen sein, um das gewünschte Drehmoment D zu erzeugen.
Der 1 ist des Weiteren zu entnehmen, dass das Zwischenstück 1 auch einen Saugkanal 9 umfasst, an dessen vorderes Ende der Saugkopf 2 und an dessen hinteres Ende der elastische Schlauch 8 anschließen. Die Verbindung zwischen dem Saugkopf 2 und dem Saugkanal 9 um die Kippachse K ist in an sich bei Doppelgelenkdüsen bekannter Weise ausgeführt, wobei die Kippachse K vergleichsweise tief angeordnet ist, um ein unkontrolliertes Verkippen des Saugkopfes 2 bei einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Bodendüse zu vermeiden.
Wie sich aus einer vergleichenden Betrachtung der 1 mit der 3 ergibt, weist der Saugkopf 2 Bürstenleisten 10a, 10b auf, die vor bzw. hinter dem Saugmund 4 angeordnet sind und sich über die gesamte Breite des Saugkopfes 2 erstrecken. Die Bürstenleisten 10a, 10b sind an der Unterseite des Saugkopfes 2 ausfahrbar, wozu an der Oberseite des Saugkopfes 2 ein Umschalter 11 vorgesehen ist. In der 3 ist des Weiteren zu erkennen, dass sowohl vor als auch hinter dem Saugmund 4 in an sich bekannter Weise Fadenheberstreifen 12 aus Schrägborstenvelours vorgesehen sind.
4 zeigt rein exemplarisch in einem Diagramm die an dem Saugkopf 2 der Bodendüse wirkenden Kräfte für verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung. Auf der horizontalen Achse ist der Winkel α aufgetragen, wobei eine Bewegung des Saugrohranschlusses 6 gegenüber dem Zwischenstück 1 zwischen dem Winkel α_min (entsprechend der oberen Anschlagposition) und dem Winkel α_max (entsprechend der unteren Anschlagposition) möglich ist. Auf der vertikalen Achse sind die Beträge der an dem Saugkopf wirkenden Kräfte aufgetragen. Zu berücksichtigen ist zunächst die Gewichtskraft F_G, welche im Wesentlichen aus dem Gewicht des Saugkopfes 2 und anteilig auch aus dem Gewicht des Zwischenstücks 1 resultiert. Bei dem Saugbetrieb entsteht an der Unterseite des Saugkopfes 2 ein Unterdruck, der eine zusätzliche nach unten gerichtete Kraft F_p hervorruft. Die gesamten an dem Saugkopf in vertikaler Richtung nach unten wirkenden Kräfte addieren sich zu F_G + F_p. Während die Gewichtskraft F_G eine durch die Konstruktion der Bodendüse festgelegte Größe ist, hängt die durch den Unterdruck hervorgerufene Kraft F_p von verschiedenen Faktoren, beispielsweise der Beschaffenheit des Bodenbelages sowie der Saugleistung ab. Entsprechend kann die gesamte in vertikaler Richtung nach unten wirkende Kraft abhängig von den jeweiligen Betriebsbedingungen in einem gewissen Maße variieren, was in der 4 durch die Verläufe von F_G + F_p' sowie F_G + F_p'' angedeutet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei einem festgehaltenen Saugrohranschluss 6 und der Auflage der Bodendüse auf einer ebenen Bodenfläche über das Zwischenstück 1 eine Kraft F_D ausgeübt wird, die der Gewichtskraft F_G entgegenwirkt. Diese Kraft F_D wird durch das zuvor beschriebene elastische Element hervorgerufen und nimmt üblicherweise mit zunehmendem Winkel α zu. Die 4 zeigt exemplarisch für verschiedene Ausgestaltungen des elastischen Elementes die Verläufe der Kraft F_D. Die effektiv wirksame Kraft ergibt sich damit aus der Differenz von (F_G + F_p) einerseits und F_D andererseits.
F_D1 zeigt einen Verlauf, bei der das Drehmoment D sowie die dadurch erzeugte Kraft in der oberen Anschlagposition bei dem Winkel α_min gleich 0 ist (F_D1(α_min)= 0). Davon ausgehend steigen das Drehmoment D und die Kraft F_D1 gleichmäßig an, wobei die Gewichtskraft F_G und die entgegen gerichtet wirkende Kraft F_D1 bei einem Winkel α_mittel betragsgleich sind. Der Winkel entspricht einer Position III (siehe 1) des Saugrohranschlusses, die dann eingenommen wird, wenn dieser mit einem herkömmlichen Saugrohr mit einer Länge zwischen 100 cm und 115 cm in einer Höhe zwischen 75 cm und 85 cm gehalten wird. Er beträgt zwischen 135° und 145°. Bei einer darüber hinausgehenden Abwinklung wird durch die von dem elastischen Element ausgeübte Kraft F_D der Saugkopf 2 vom Boden abgehoben, wenn keine Saugluft strömt. Bei dem Saugbetrieb ist jedoch die zusätzlich durch den Unterdruck erzeugte, nach unten wirkende Kraft F_p ausreichend, um den Saugkopf 2 auf dem Boden zu halten bzw. auf den Boden zu drücken.
F_D2 zeigt einen Verlauf, bei dem aufgrund einer Vorspannung des elastischen Elementes auch bei dem Winkel α_min eine der Gewichtskraft F_G entgegengesetzte Kraft F_D2 erzeugt wird. Das elastische Element ist dabei so ausgewählt, dass F_D2 bei jedem Winkel kleiner oder gleich F_G ist. Der Saugkopf 2 wird damit also in keinem Fall von dem Boden abgehoben. Dennoch wird auf besonders vorteilhafte Weise eine sehr deutliche Reduzierung der in vertikaler Richtung nach unten wirkenden Kraft und damit auch eine Reduzierung der zur Bewegung der Bodendüse erforderlichen Schiebekräfte erreicht.
F_D3 betrifft einen Verlauf mit einer besonders flachen Steigung. Die von dem elastischen Element erzeugte Kraft F_D3 ist so gewählt, dass über den gesamten Bereich zwischen α_min und α_max die Gewichtskraft F_G weitgehend kompensiert wird. Ein solcher flacher Verlauf kann beispielsweise durch eine vorgespannte Spiralfeder erreicht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2846847 A [0003]
DE 19624360 B4 [0004]
EP 1714599 A1 [0005]

Claims

Bodendüse für Staubsauger mit einem Zwischenstück (1), einem Saugkopf (2), der um eine horizontale Kippachse (K) kippbeweglich an ein erstes Ende des Zwischenstücks (1) angeschlossen ist, mit zumindest einem Stützelement (5), welches an einem zweiten Ende des Zwischenstücks (1) angeordnet ist und mit einem Saugrohranschluss (6), der um eine horizontale Gelenkachse (G) zwischen einer oberen und einer unteren Anschlagposition in einem festgelegten Winkelbereich schwenkbar an das zweite Ende des Zwischenstücks (1) angeschlossen ist, wobei der oberhalb der horizontalen Gelenkachse (G) zwischen dem Saugrohranschluss (6) und dem Zwischenstück (1) gebildete Winkel (α) von der oberen Anschlagposition zu der unteren Anschlagposition zunimmt, dadurch gekennzeichnet dass zwischen dem Zwischenstück (1) und dem Saugrohranschluss (6) ein elastisches Element angeordnet ist, welches zwischen der oberen und der unteren Anschlagposition ein Drehmoment D erzeugt, das die Verbindung von Zwischenstück (1) und Saugrohranschluss (6) zu kleineren Winkeln (α) drängt.
Bodendüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment D bei einem festgehaltenen Saugrohranschluss (6) und bei der Auflage der Bodendüse auf einer ebenen Bodenfläche über das Zwischenstück (1) eine Kraft F_D ausübt, die der an dem Saugkopf wirkenden Gewichtskraft F_G entgegengesetzt ist.
Bodendüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der Gewichtskraft F_G entgegenwirkende Kraft F_D unmittelbar vor der oberen Anschlagposition zwischen 0 N und 10 N, vorzugsweise zwischen 2 N und 5 N beträgt und mit zunehmendem Winkel (0) zwischen Saugrohranschluss (6) und Zwischenstück (1) zunimmt.
Bodendüse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der Gewichtskraft F_G entgegenwirkende Kraft F_D unmittelbar vor der unteren Anschlagposition zwischen 10 N und 30 N, vorzugsweise zwischen 15 N und 25 N beträgt und mit abnehmendem Winkel (α) zwischen Saugrohranschluss (6) und Zwischenstück (1) abnimmt.
Bodendüse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtskraft F_G und die entgegenwirkende Kraft F_D bei einem mittleren Winkel (α_mittel) betragsgleich sind.
Bodendüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als elastisches Element ein die Saugluft führender und in seiner Längsrichtung elastischer Schlauch (8) vorgesehen ist, wobei eine in Längsrichtung des Schlauchs (8) verlaufende Mittellinie (M) im Wesentlichen senkrecht zu der horizontalen Gelenkachse (G) und in einem Abstand zu dieser verläuft und wobei der Schlauch (8) zwischen dem Zwischenstück (1) und dem Saugrohranschluss (6) elastisch federnd angeordnet ist.
Bodendüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinie (M) des Schlauches (8) oberhalb der Gelenkachse (G) verläuft, wobei der Schlauch (8) in jeder Schwenkposition des Saugrohranschlusses (6) in seiner Längsrichtung elastisch gedehnt ist.
Bodendüse nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (6) einen Saugkanal (9) umfasst, wobei der Saugkopf (2) an das vordere Ende und der Schlauch (8) an das hintere Ende des Saugkanals (9) anschließen.
Bodendüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Stützelement (5) eine Laufrolle vorgesehen ist.
Bodendüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der Laufrolle nicht mit der horizontalen Gelenkachse (G) zusammen fällt.