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Gebiet
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In diesem Dokument wird eine Saugdüse beschrieben, insbesondere zur Verwendung an einem Staubsauger, mit einem Anschlussstutzen zum Anschluss eines Schubrohrs, einer sich beiderseits des Anschlussstutzens quer streckenden Gleitsohle mit einem eine vordere Saugkante und eine hintere Saugkante aufweisenden Saugmund sowie einem den Strömungskanal zwischen Saugmund und Anschlussstutzen bildenden Saugdüsengehäuse, wobei im Strömungskanal stromabwärts des Saugmunds ein Strömungsteiler angeordnet ist, welcher den Saugluftstrom in einen vorderen und einen hinteren Saugluftstrom teilt.
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In diesem Dokument wird außerdem eine Saugdüse beschrieben, insbesondere zur Verwendung an einem Staubsauger, mit einem Anschlussstutzen zum Anschluss eines Schubrohrs, einer sich beiderseits des Anschlussstutzens quer streckenden Gleitsohle mit einem eine vordere Saugkante und eine hintere Saugkante aufweisenden Saugmund sowie einem den Strömungskanal zwischen Saugmund und Anschlussstutzen bildenden Saugdüsengehäuse, wobei im Saugmund mindestens ein quer in Richtung eines zentralen Ansaugkanals verlaufender, die Gleitsohle durchdringender Strömungsquerkanal vorgesehen ist.
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Weiterhin wird in diesem Dokument eine Saugdüse beschrieben, insbesondere zur Verwendung an einem Staubsauger, mit einem Anschlussstutzen zum Anschluss eines Schubrohrs, einer sich beiderseits des Anschlussstutzens quer streckenden Gleitsohle mit einem eine vordere Saugkante und eine hintere Saugkante aufweisenden Saugmund sowie einem den Strömungskanal zwischen Saugmund und Anschlussstutzen bildenden Saugdüsengehäuse, wobei im Saugmund zwei voneinander durch eine Trennleiste getrennt quer in Richtung eines zentralen Ansaugkanals verlaufende, die Gleitsohle durchdringende Kanalbereiche eines Strömungsquerkanals vorgesehen sind.
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In diesem Dokument wird ferner ein mit einer derartigen Saugdüse ausgestatteter Staubsauger beschrieben.
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Hintergrund
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Staubsauger dienen der Aufnahme von Verschmutzungen von Bodenflächen, Möbeln oder dergleichen durch einen Saugluftstrom. Hierzu wird der Saugmund einer Saugdüse auf die zu reinigende Oberfläche aufgesetzt, so dass Staub oder andere Verschmutzungen vom Saugluftstrom angesaugt werden. Der Saugluftstrom wird durch ein Sauggebläse erzeugt, welches mit einer Staubabscheideeinrichtung, beispielsweise einem Fliehkraftabscheider oder Staubfilterbeutel, in Strömungsverbindung steht. Die von der Saugdüse aufgenommenen Schmutzpartikel werden in der Staubabscheideeinrichtung gesammelt, während die gereinigte Luft an die Umgebung abgegeben wird. Der Saugmund einer für die Bodenreinigung geeigneten Saugdüse weist üblicherweise eine rechteckige, langgestreckte Gestalt auf und erstreckt sich quer zur Schieberichtung. Dabei ist es wünschenswert, dass über die gesamte Breite des Saugmunds ein homogener Unterdruck anliegt, um ein gleichmäßiges Saugergebnis zu erzielen. Um die Leistung des Sauggebläses besonders wirksam nutzen zu können, ist ferner ein möglichst geringer Druckverlust zwischen Saugmund und Sauggebläse vorteilhaft.
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Das Sauggebläse und die Staubabscheideeinrichtung können beispielsweise an einem Schubrohr befestigt sein, das unmittelbar mechanisch mit der Saugdüse verbunden ist und in der Regel auch einen Teil des Strömungskanals zwischen Saugdüse und Sauggebläse ausbildet (Stielstaubsauger). Nach einer anderen üblichen Bauform sind Sauggebläse und die Staubabscheideeinrichtung im Gehäuse eines gesonderten Aggregateträgers angeordnet, der mittels eines Fahrwerks über die Bodenfläche bewegt werden kann und mit dem in die Saugdüse eingesteckten Schubrohr durch eine flexible Schlauchleitung strömungsverbunden ist (Kanisterstaubsauger).
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Eine Saugdüse der eingangs genannten Art ist aus der Patentschrift
CH 271 904 A bekannt. Die vorbekannte Saugdüse besteht einstückig aus einem Anschlussstutzen, in den das mit dem Sauggebläse des Staubsaugers strömungsverbundene Schub- und Saugrohr einschiebbar ist, sowie aus einer sich quer zum Anschlussstutzen erstreckenden und zur Auflage auf die zu reinigende Bodenfläche vorgesehenen Gleitsohle. Der vordere und hintere Übergang des Saugmunds zur Gleitsohle bildet jeweils eine Saugkante aus. Die Gleitsohle weist nach unten eine Durchbrechung in Form eines Saugmunds auf, der durch einen sich trichterförmig verengenden Strömungskanal mit dem Anschlussstutzen verbunden ist. Die trichterförmige Ausformung erstreckt sich dabei orthogonal zur Gleitsohle, wobei der Anschlussstutzen abgewinkelt aus der trichterförmigen Ausformung ausmündet.
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Saugmundseitig ist im Strömungskanal mindestens ein Strömungsteiler in Form aufrecht stehender, sich quer im Saugmund erstreckender Rippen vorgesehen, die den Saugluftstrom in einen vorderen und einen hinteren Saugluftstrom teilen. Im Bereich des zentralen Ansaugkanals weist der Strömungsteiler eine Ausnehmung auf, so dass der mittlere Saugluftstrom ungeteilt in Richtung des Ansaugstutzens fließt. Bei Gebrauch dieser Saugdüse strömt die Saugluft von den seitlichen Enden des Saugmunds parallel zu den rippenförmigen Strömungsteilern zum Anschlussstutzen, wobei Fäden oder dergleichen unmittelbar durch die Ausnehmung im Bereich des zentralen Ansaugkanals aufgenommen werden. Die sich quer zur normalen Verschieberichtung erstreckenden Rippen schließen bündig mit der Gleitsohle ab und bilden weitere Saugkanten aus, welche ein gewisses Lösen des auf der zu reinigenden Bodenfläche anhaftenden Staubs bewirken sollen. Im Gegenzug erhöhen die Rippen allerdings auch die Verschiebekräfte bei Benutzung der Saugdüse, insbesondere bei der Reinigung nachgiebiger Bodenbeläge wie Teppichboden oder dergleichen. Ferner wird durch den Strömungsteiler zwar eine Teilung des Saugluftstroms, nicht jedoch eine nennenswerte Veränderung der Geschwindigkeitsverteilung des Saugluftstroms im Saugmund erzielt, so dass das Aufnahmeverhalten hinsichtlich Feinschmutz nicht nennenswert verbessert wird.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 103 02 728 A1 ist eine Saugdüse bekannt, bei welcher der Saugmund durch eine quer zur Verschieberichtung ausgerichtete Bürste geteilt wird, welche im aktivierten Zustand bündig mit der Gleitsohle abschließt oder über diese hinausragt. Durch das Aktivieren der Bürste soll die Reinigungswirkung verbessert werden, da die Bürste Schmutzpartikel von der zu reinigenden Bodenfläche löst oder aufwirbelt, so dass diese vom Saugluftstrom besser erfasst werden. Insbesondere soll dabei vermieden werden, dass Schmutzpartikel nur vor der Bürste vorweggeschoben werden, ohne vom Saugluftstrom aufgenommen zu werden. Ferner sollen durch die über die Gleitsohle herausstehende Bürste Schmutzpartikel aus Vertiefungen der Bodenfläche ausgebürstet werden, ohne dass diese durch die über die Gleitsohle überstehenden, flexiblen Borsten beschädigt wird. Die Bürste ist an einer sich quer im Saugmund vertikalverlagerbaren Stange befestigt, so dass eine nennenswerte Teilung des Saugluftstroms nicht erfolgt. Auch die Saugluftgeschwindigkeitsverteilung im Saugmund wird durch die luftdurchlässige Bürste kaum beeinflusst.
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Die Offenlegungsschrift
DE 36 02 926 A1 offenbart eine Saugdüse zum Anschluss an einen Staubsauger, deren Saugmund eine zentrale Einströmöffnung sowie zwei in Verschieberichtung davor angeordnete, quer verlaufende und zueinander beabstandete, schlitzförmige Zuströmöffnungen aufweist. Während die zentrale Einströmöffnung bündig aus der mit Laufrollen ausgestatteten Gleitsohle ausmündet und somit beim Reinigungsvorgang nahezu auf der Bodenfläche aufliegt, sind die vordere Zuströmöffnung deutlich und die dahinter befindliche Zuströmöffnung etwas weniger gegenüber der zu reinigenden Bodenfläche angehoben. Vor der vorderen Zuströmöffnung kann noch ein Abstreifer aus weichelastischem Material vorgesehen werden, der dem Lösen fest haftender Fäden, Fasern und Haare dient und aus der Vorderkante der Saugdüse in Richtung der zu reinigenden Bodenfläche auskragt.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 29 39 353 A1 ist eine Saugdüse mit einer zentralen Ansaugöffnung bekannt, welche aus einer dreidimensional ausgeformten Bodenplatte ausmündet. Die Bodenplatte ist derart gestaltet, dass sich von der Ansaugöffnung jeweils zwei Saugkanäle nach außen erstrecken, wobei die Saugkanäle V-förmig zueinander ausgerichtet sind und zur Ansaugöffnung hin aufeinander zulaufen. Darüber hinaus ist in Verschieberichtung vor der Ansaugöffnung noch ein Absaugspalt vorgesehen, welcher sich über die gesamte Breite der Saugdüse erstreckt. Der zugehörige Saugkanal mündet zunächst in vertikaler Richtung aus dem Absaugspalt aus und führt dann in waagerechter Richtung rückwärts bis zum Anschlussstutzen für das Schub- und Saugrohr, so dass auch der Absaugspalt mit dem Sauggebläse strömungsverbunden ist. Durch diese Ausbildung soll eine störunanfällige Absaugung bis an die Vorderkante der Saugdüse ermöglicht werden. Durch die zahlreichen, teilweise schräg zur Verschieberichtung verlaufenden Kanten der Gleitsohle können allerdings der Verschiebewiderstand sowie die Spurtreue beim Verschieben auf nachgiebigen Bodenflächen beeinträchtigt werden.
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In der Offenlegungsschrift
DE 199 27 590 A1 wird ferner eine Saugdüse zur Verwendung an einem Staubsauger beschrieben, bei welcher der quer in Richtung eines zentralen Ansaugkanals verlaufende, die Gleitsohle durchdringende Strömungskanal des Saugmunds einen nach unten offenen, U-förmigen Querschnitt aufweist, welcher durch eine vertikale, sich jeweils von den seitlichen Enden des Kanals in Richtung der zentralen Ansaugöffnung erstreckende Leiste in zwei beim Aufsetzen auf die Bodenfläche im Wesentlichen strömungsgetrennte Kanalsegmente unterteilt ist. Die Leiste ist an ihrem freien, nach unten auskragenden Ende zugespitzt ausgebildet und ragt über die Gleitsohle der Saugdüse hinaus. Sie kann starr und einstückig an die Kanalwandung angeformt vorgesehen werden und presst beim Überfahren nachgiebiger Bodenflächen den Teppichflor zunächst nieder. Nach dem Überfahren durch die Leiste schnellen die Teppichfasern ruckartig zurück, wobei Schmutzpartikel in den Saugluftstrom geschleudert und abgeführt werden. Dieses Öffnen des Teppichflors verbessert die Reinigungswirkung.
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Die Gebrauchsmusterschrift
DE 298 03 415 U1 lehrt eine Bodendüse für einen Staubsauger. Gegenüber einer vorderen und einer hinteren Gleitquerkante springt ein mittlerer Pflugsteg etwas vor. Aus der
WO 2009 / 128 763 A1 ist eine Staubsaugerdüse bekannt. An einer Wand eines Saugkanals ist eine zusätzliche Gleitquerkante ausgeformt. In der Offenlegungsschrift
DE 34 35 661 A1 ist eine Saugerdüse beschrieben. Auf der Außenseite der Vorsatzplatte sind mehrere axial nebeneinander und ineinander übergehende, im Wesentlichen kreisförmige oder ovale Kammern vorgesehen. Der Fachmann kennt aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 68 10 827 U eine Staubsaugerdüse. Zwischen den Saugschlitzen ist ein Nebenluftkanal angebracht. Will man den Saugluftstrom erhöhen, dann verstellt man Abdeckelemente mittels einer geeigneten Vorrichtung nach unten, so dass Öffnungen des Nebenluftkanals geschlossen werden und die Nebenluft wegfällt.
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Die
DE 600 01 818 T2 zeigt ein Staubsaugermundstück mit Abstreifleiste. Eine Platte spaltet einen Kanal in zwei Kanäle. An der Platte ist eine Lamelle angebracht, die bodenseitig hervorspringt, um Fasern des Bodens zu beaufschlagen und so Staub von diesem zu vertreiben. Das Gebrauchsmuster
DE 19 43 044 U lehrt eine Staubsaugerdüse. Die Düse ist mit zwei Saugschlitzen versehen, die in Arbeitsrichtung der Düse hintereinanderliegen. Zwischen diesen beiden Saugschlitzen befindet sich ein Luftkanal, der sich über die ganze Breite der Düse erstreckt und an den Schmalseiten des Düsenkörpers offen ist. Aus der
FR 2 696 633 A1 ist eine Düse für einen Staubsauger bekannt. Entlang einer Kanalmittellinie weist eine Bodenplatte auf jeder Seite eine schmale Öffnung auf, deren Seiten sich abwärts erstrecken.
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DE 10 56 799 B beschreibt ein Saugmundstück mit einem Rost.
CH 151 283 A beschreibt ein Saugmundstück mit einem Kamm.
DE 103 45 963 A1 beschreibt eine Ansaugeinheit mit einem ausfahrbaren Zusatz-Ansaugkörper.
DE 78 33 705 U1 beschreibt eine Staubsaugerdüse mit Saugkanälen.
DE 21 53 453 A beschreibt eine Saugerdüse mit ausfahrbarer Bürste.
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Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Saugdüse für einen Staubsauger bereitzustellen. Insbesondere sollen die Saugdüsen dahingehend verbessert werden, dass die Schmutzaufnahme bei Verschmutzung mit deutlich unterschiedlicher Korngröße bei komfortablen Verschiebekräften insbesondere bei der Reinigung nachgiebiger Bodenflächen über die gesamte Breite der Saugdüse verbessert und die Leistung des Sauggebläses besonders wirkungsvoll genutzt wird.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Saugdüse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Strömungsteiler gegenüber der einer von der vorderen Saugkante und der hinteren Saugkante definierten Auflagefläche der Gleitsohle in den Saugmund zurückversetzt vorgesehen ist, beispielsweise um eine Höhe, die etwa der Hälfte des Abstand der Saugkanten zueinander entspricht, kann vorteilhafterweise eine besonders günstige Saugströmungsverteilung über die Quererstreckung des Saugmunds bewirkt werden, so dass Schmutzpartikel auch an den seitlichen Enden der Saugdüse zuverlässig aufgenommen werden. Zugleich ist erreichbar, dass der Strömungsteiler nicht oder nur bedingt in Kontakt mit der zu reinigenden Bodenfläche gelangt, wodurch insbesondere bei der Reinigung nachgiebiger Teppichböden die Verschiebekraft nicht oder nur unbedeutend erhöht wird. Ferner kann vermieden werden, dass der Strömungsteiler einen nachteiligen Einfluss auf die Spurtreue der Saugdüse beim Bewegen auf der Bodenfläche in üblicher Verschieberichtung ausübt. Der Strömungsteiler kann außerdem im Saugmund die Ausbildung von zwei Querwirbeln bewirken oder dazu beitragen, was die Staubaufnahme weiter verbessern kann.
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Ferner wird in diesem Dokument eine Saugdüse beschrieben, bei der der Querschnitt des Strömungsquerkanals im Saugmund näherungsweise die Gestalt einer horizontal beschnittenen Lemniskate aufweist. Eine Lemniskate ist eine Kurve, die etwa die Form einer liegenden „Acht“ besitzt und einen zentralen Doppelpunkt aufweist, der von der Kurve zweimal geschnitten wird und gleichzeitig den Wendepunkt der Kurve darstellt. Es versteht sich, dass die Kontur nicht mathematisch exakt dem Verlauf eines Teils einer Lemniskate folgen muss. Vielmehr können die Kurvenbögen z. B. auch als Kreisabschnitte oder Abschnitte eines Ovals ausgeformt sein. Auch muss die Kontur nicht notwendigerweise symmetrisch sein. „Horizontal“ bedeutet, dass der Schnitt durch die Keulen der Lemniskate verläuft, also Teile der Keulen abschneidet. Durch diese Gestalt wird der quer in Richtung eines zentralen Ansaugkanals verlaufende, die Gleitsohle durchdringende Strömungsquerkanal im Saugmund derart gegliedert, dass sich vorteilhafte Wirbel im Saugluftstrom ausbilden, die Schmutzpartikel auch an den seitlichen Enden der Saugdüse zuverlässig aufnehmen. Durch die Gestalt des Strömungsquerkanals können in der Saugdüse zwei in entgegengesetzter Richtung laufende Wirbel derart geformt werden, dass sie einen effektiven Transport von Staub und anderem Feinschmutz ermöglichen. Gleichzeitig kann die Ausbildung von Nebenwirbeln, welche den Saugluftstrom bremsen und Saugenergie verzehren, vermieden werden.
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Ferner wird in diesem Dokument eine Saugdüse beschrieben, bei der eine Trennleiste der Saugdüse ihrerseits als an den Saugluftstrom angebundene Schlitzdüse ausgebildet ist. Die Schlitzdüse mündet vorteilhafterweise in den Strömungskanal. Durch die Schlitzdüse können Schmutzpartikel in besonderes vorteilhafter Weise zuverlässig über die gesamte Breite der Saugdüse auch dann aufgenommen werden, wenn die Schmutzpartikel eine große Korngrößenverteilung sowie deutlich unterschiedliche Gestalt aufweisen, also Feinschmutz, Grobschmutz sowie fadenförmige Verschmutzungen enthalten. Dabei ist es ein erreichbarer Vorteil, dass Staub und anderer Feinschmutz direkt senkrecht in die Schlitzdüse eingesaugt werden, während Grobschmutz zunächst horizontal entlang des Strömungsquerkanals im Saugmund zur Mitte des Saugmunds hin befördert und dann durch den zentralen Ansaugkanal abgesaugt wird. Grundsätzlich muss die Schlitzdüse nicht mittig im Strömungsquerkanal des Saugmund angeordnet werden, sondern kann auch an einer anderen Stelle positioniert werden. Ferner kann die die Schlitzdüse ausbildende Leiste auch segmentiert werden, wobei die Segmente unterschiedliche Längen oder Stellungen aufweisen können.
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Ferner wird in diesem Dokument eine Saugdüse beschrieben, bei der der quer in Richtung eines zentralen Ansaugkanals verlaufende, die Gleitsohle durchdringende Strömungsquerkanal im Saugmund zumindest bereichsweise von einer mit dem Saugluftstrom verbundenen Schlitzdüse umgeben ist. Die Schlitzdüse mündet vorteilhafterweise in den Strömungskanal. Beim senkrechten Eintritt der Saugluft in den Absaugkanal können Schmutzpartikel ausfallen und an die Saugmundwände anstoßen, wo sie in Richtung des zu reinigenden Bodens gleiten. Es ist ein erreichbarer Vorteil, dass diese Partikel vor Erreichen der Bodenfläche von der Schlitzdüse aufgenommen werden, wodurch die Staubaufnahme insgesamt verbessert wird.
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Ferner wird in diesem Dokument eine Saugdüse beschrieben, bei der der Saugmundöffnung gegenüberliegende den Strömungsquerkanal begrenzende Saugmundboden mindestens einen schlitzförmigen Ansaugbereich aufweist. Der schlitzförmige Ansaugbereich mündet vorteilhafterweise in den Strömungskanal. Durch die schlitzförmigen Ansaugbereiche kann vorteilhafterweise eine besonders günstige Saugströmungsverteilung über die Quererstreckung des Saugmunds bewirkt werden, so dass Schmutzpartikel auch an den seitlichen Enden der Saugdüse zuverlässig aufgenommen werden. Der Strömungsteiler kann außerdem im Saugmund die Ausbildung von zwei Querwirbeln bewirken oder dazu beitragen, was die Staubaufnahme weiter verbessern kann.
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Ferner wird in diesem Dokument eine Saugdüse beschrieben, bei der die Saugdüse neben dem zentralen Ansaugkanal mindestens einen Nebenansaugkanal aufweist, der ebenfalls in den Strömungsquerkanal mündet. Dadurch ist vorteilhafterweise erreichbar, dass Grobschmutz nicht nur dort gut angesaugt werden kann, wo der zentrale Ansaugkanal in den Saugmund bzw. den Strömungsquerkanal einmündet, sondern auch an einer oder mehreren weiteren Stellen, an denen die Nebenansaugkanäle in den Strömungsquerkanal einmünden.
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Ferner wird in diesem Dokument eine Saugdüse beschrieben, bei der der Saugmund einen breiten zentralen Bereich aufweist, an den sich zu beiden Seiten in Längserstreckung des Saugmunds schmalere Bereiche anschließen. „Breit“ und „schmal“ bezieht sich hierbei auf die Erstreckung von der vorderen Saugkante der Saugdüse zur hinteren. Durch die schmaleren Ansaugbereiche kann vorteilhafterweise eine besonders günstige Saugströmungsverteilung über die Quererstreckung des Saugmunds bewirkt werden, so dass Schmutzpartikel auch an den seitlichen Enden der Saugdüse zuverlässig aufgenommen werden.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ferner ein Staubsauger mit einer Saugdüse gemäß Anspruch 1 geeignet. Der Staubsauger kann z. B. ein Stielstaubsauger oder ein Kanisterstaubsauger sein.
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Bevorzugte Ausgestaltung
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Vorteilhafte Aus- oder Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Mit Vorteil ist bei einer Saugdüse nach Anspruch 1 vorgesehen, dass der Strömungskanal in Querrichtung stromabwärts des Saugmunds sich trichterförmig verengend ausgebildet ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Strömungsteiler zumindest teilweise bis in die trichterförmige Ausformung. Durch diese Ausbildung wird eine behutsame Umformung des Saugluftstroms vom breiten Saugmund zum üblicherweise kreisrunden Anschlussstutzen bewirkt, wodurch im Zusammenwirken mit dem Strömungsteiler ungewollte Wirbel unterdrückt werden, welche den Saugdruck und damit die Leistung des Staubsaugers mindern. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, den Strömungsteiler in Strömungsrichtung nur relativ kurz auszubilden, so dass sich die zwischen Saugmund und Strömungsteiler eingesaugten Teilluftströme bereits nach kurzen Wegstrecken wieder miteinander vereinen, sich also nicht in die trichterförmige Ausformung erstrecken. Vorzugsweise verengt sich die Erstreckung des Strömungskanals in die Längsrichtung des Düsenmunds trichterförmig, besonders vorzugsweise nur diese Erstreckung. Besonders bevorzugt ist weiterhin, dass der Strömungskanal, besonders vorzugsweise die trichterförmige Ausführung des Strömungskanals, in Strömungsrichtung wenigstens in einem Abschnitt bogenförmig gekrümmt verläuft. Vorzugsweise verläuft der speziell in einem Längsschnitt senkrecht zu der von der vorderen Saugkante und der hinteren Saugkante definierten Auflagefläche der Gleitsohle bogenförmig gekrümmt. Hierdurch lässt sich eine reduzierte Bauhöhe der Saugdüse erreichen, die, insbesondere hinsichtlich des Unterfahrens niedriger Möbelstücke, beispielsweise von Stühlen oder Betten, vorteilhaft sein kann.
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Ein weiteres Beispiel sieht vor, dass zwischen Saugmund und Saugstutzen ein Ansaugkanal mit ungeteiltem Luftstrom vorgesehen ist. Dieser durchgehende Strömungskanal ist insbesondere zur Abfuhr besonders grober Schmutzpartikel geeignet, für welche der Strömungsteiler eine Barriere darstellen würde. Der Ansaugkanal mündet vorzugsweise in einen, bezogen auf die Längsrichtung des Saugmunds, zentralen Bereich des Saugmunds, besonders vorzugsweise auf beiden Seiten flankiert von Bereichen mit Strömungsteiler. Der bevorzugte Strömungsteiler ist also durch den Ausgangskanal zweigeteilt.
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Weiterhin ist von Vorteil, dass der Strömungsteiler in Strömungsrichtung im Wesentlichen flächenartig ausgebildet ist. Durch eine dünnwandige Ausformung des Strömungsteilers wird der Strömungskanal im Bereich der Strömungstrennung nicht übermäßig verengt, so dass der Druckverlust nur unwesentlich ansteigt.
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Dabei ist jedoch bevorzugt, dass der Strömungsteiler saugmundseitig eine Verbreiterung aufweist, welcher im Bereich der vorderen und hinteren Saugkante jeweils einen schlitzförmigen Ansaugbereich ausformt. In diesem schlitzförmigen Ansaugbereich vor und hinter der Verbreiterung kann sich vorteilhafterweise eine erhöhte Ansauggeschwindigkeit bilden, die besonders zum Absaugen von Feinschmutz günstig sein kann. Ferner kann die Saugströmung in den schlitzartigen Saugdüsen aufgrund der nachfolgenden Erweiterung des Strömungsquerschnitts im Bereich der flächenartigen Ausbildung des Strömungsteilers über die Breite der Saugdüse besonders gleichmäßig sein. Die schlitzförmigen Ansaugbereiche sind vorteilhafterweise breiter als 0,5 mm, besonders vorteilhafterweise breiter als 1 mm. Sie sind vorzugsweise schmaler als 8 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 4 mm. Die Verbreiterung schließt vorzugsweise saugmundseitig flach ab, besonders vorzugsweise parallel zur Saugmundöffnung. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine Gleitfläche bereitgestellt werden, entlang derer grobe Schmutzpartikel von den seitlichen Enden der Saugdüse in Längsrichtung des Saugmunds zu dem zentralen Ansaugkanal gleiten können, während Feinschmutz vorwiegend durch die schlitzförmigen Ansaugbereiche abgesaugt wird. Insofern schafft die Verbreiterung im Saugmund also einen Strömungsquerkanal, entlang dessen die groben Schmutzpartikel gleiten können.
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Weiterhin kann mit Vorteil vorgesehen werden, dass der Strömungsteiler entlang des zentralen Ansaugkanals eine Verbreiterung aufweist, welche gegenüber den angrenzenden Wandungen der trichterförmigen Ausformung des Strömungskanals jeweils unter Bildung von Schlitzen beabstandet ist. Die Schlitze sind vorteilhafterweise breiter als 0,5 mm, besonders vorteilhafterweise breiter als 1 mm. Sie sind vorzugsweise schmaler als 8 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 4 mm. Hierdurch kann der Saugluftstrom im Bereich des Strömungsteilers besonders vorteilhaft über die Breite des Saugmunds verteilt und nachfolgend in Richtung des Ansaugstutzens gelenkt werden, wobei vorzugsweise bereits ein gewisser Übertritt von Saugluft in Richtung des zentralen Saugkanals möglich und erwünscht ist, da sich der durch den Strömungsteiler getrennte Kanalbereich bereits trichterförmig verengt. Durch den Strömungsteiler bildet sich eine Hauptströmung längs des Saugmunds aus, welche eine gute Staubaufnahme am Boden bewirkt, sowie eine Nebenströmung durch die Spalten entlang des sich trichterförmig verengenden Strömungskanals zum Anschlussstutzen.
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Strömungs- und fertigungstechnisch besonders günstig ist dabei, dass die Verbreiterung T-förmig an den im Übrigen flächenförmigen Strömungsteiler angeformt ist. Die lokalen Verengungen des Strömungsquerschnitts weisen hierdurch einen besonders geringen Druckverlust auf. Weiterhin kann der Strömungsteiler aufgrund geringer Massenanhäufungen insbesondere bei der Fertigung durch Spritzgießen mit geringem Materialaufwand, reduzierter Lunkerbildung und verkürzten Abkühlzeiten besonders vorteilhaft herzustellen sein.
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Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Querschnitt des Strömungsquerkanals mittig, also in einem mittleren Bereich des Querschnitts im Gegensatz zu einem Randbereich des Querschnitts, näherungsweise die Gestalt einer im Doppelpunkt beschnittenen Lemniskate aufweist. Der Doppelpunkt ist also noch Teil des Strömungsquerkanals und ragt mittig in diesen hinein.
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Alternativ ist es von Vorteil, dass der Querschnitt des Strömungsquerkanals mittig näherungsweise die Gestalt einer oberhalb des Doppelpunkts horizontal beschnittenen Lemniskate aufweist, wobei der zwischen den angrenzenden Bögen der Lemniskate freigeschnittene Bereich durch direkte Strömungsverbindung mit dem Saugluftstrom als Schlitzdüse ausgebildet ist. Die Schlitzdüse mündet vorteilhafterweise in den Strömungskanal. Im Bereich des abgeschnittenen Doppelpunkts ist nunmehr eine Unterbrechung des Kurvenverlaufs entstanden, der durch direkte Anlage der Saugluftströmung zur Ausbildung einer orthogonal zur Bodenfläche gerichteten Saugluftströmung hoher Geschwindigkeit genutzt werden kann. Diese ist insbesondere zur Abfuhr von Feinschmutz günstig.
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Die Schlitzöffnung der Schlitzdüse ist vorteilhafterweise breiter als 0,5 mm, besonders vorteilhafterweise breiter als 1 mm. Sie ist vorzugsweise schmaler als 8 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 4 mm. Die Schlitzdüse erstreckt sich vorteilhafterweise über die gesamte Länge des Strömungsquerkanals.
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In beiden Fällen ist es von Vorteil, dass der Querschnitt des Strömungsquerkanals seitlich näherungsweise die Gestalt einer im oder unterhalb des Doppelpunkts horizontal beschnittenen Lemniskate aufweist, so dass der Querschnitt insgesamt einer an der Spitze beschnittenen Herzform ähnelt. Durch diese Gestalt können vorteilhafterweise die zur Staubaufnahme günstigen Hauptwirbel im Strömungsquerkanal erzeugt werden, während druckmindernde Nebenwirbel unterdrückt werden. Dies führt zu geringerem Druckverlust und zu einer verbesserten Ausnutzung der Saugleistung des Staubsaugers.
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Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Schlitzdüse über die Gleitsohle, d.h. über die durch die vordere Saugkante und die hintere Saugkante definierte Auflagefläche, hinausragend vorgesehen ist. Durch diese Ausbildung wird der Teppichflor intensiv durchkämmt, wobei die Saugluft nach dem Öffnen des Teppichflors auch ansonsten schwer zugängliche Bereiche am Grund des Teppichs erreichen kann. Weiterhin kann beim nachfolgenden Zurückschnellen der Fasern Schmutz unmittelbar in die an die Schlitzdüse angrenzenden Öffnungen des Saugmunds geschleudert und vom dortigen Saugluftstrom aufgenommen werden.
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Alternativ kann vorgesehen werden, die Schlitzdüse gegenüber einer von der vorderen und hinteren Saugkante definierten Anlagefläche der Gleitsohle in den Saugmund zurück zu versetzen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn harte Bodenbeläge zu reinigen sind oder wenn bei der Reinigung nachgiebiger Bodenbeläge besonderes geringe Verschiebekräfte gewünscht sind. Um an sich wiedersprechenden Forderungen gerecht zu werden, ist mit besonderem Vorteil angedacht, den Saugschlitz der Schlitzdüse orthogonal zur Gleitsohle verstellbar vorzusehen, so dass dieser aus der Gleitsohle herausragend, mit dieser bündig oder aber in den Saugmund zurückgesetzt eingestellt werden kann. Ein hierzu geeigneter Mechanismus kann beispielsweise in Anlehnung an die bekannte Bürstenverstellung einer Saugbürste ausgebildet werden.
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Die Schlitzöffnung der Schlitzdüse ist vorteilhafterweise breiter als 0,5 mm, besonders vorteilhafterweise breiter als 1 mm. Sie ist vorzugsweise schmaler als 8 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 4 mm. Die Schlitzdüse erstreckt sich vorteilhafterweise über die gesamte Länge des Strömungsquerkanals. Die bevorzugte Saugmundöffnung ist breiter als 5 mm, besonders vorzugsweise breiter als 10 mm. Sie ist vorzugsweise schmaler als 50 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 30 mm. Die bevorzugte Saugmundöffnung ist länger als 150 mm, besonders vorzugsweise länger als 200 mm. Sie ist vorzugsweise kürzer als 500 mm, besonders vorzugsweise kürzer als 300 mm.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Wandungen der Schlitzdüse weichelastisch ausgebildet sind, beispielsweise aus einem thermoplastischen Elastomer mit einer Härte von 30 Shore A oder härter. Hierdurch kann die Schlitzdüse Unebenheiten an der zu reinigenden Bodenfläche ausweichen, wodurch sich die Verschiebekräfte verringern und ein ruckfreies Verschieben auch bei unebenem Untergrund ermöglicht wird. Weiterhin führt eine Verformung der Wandungen während des Saugbetriebs zu einer Reinigung der Schlitzdüse, da anhaftende Verunreinigungen sowie in den Saugschlitz eingeklemmte Schmutzpartikel gelöst und mit dem Saugluftstrom abgeführt werden. Diese Selbstreinigung wird weiterhin dadurch unterstützt, dass der Querschnitt der Schlitzdüse sich vom Saugmund her in Strömungsrichtung trichterförmig erweitert.
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In einem Beispiel ist es von Vorteil, dass die Schlitzdüse zu den Saugmundkanten der Gleitsohle beabstandet aus dem Saugmund ausmündet. Die Schlitzdüse bildet somit keine weiteren in Kontakt mit der zu reinigenden Bodenfläche gelangenden Kanten aus, welche die Verschiebekräfte erhöhen und die Spurtreue der Saugdüse beim Verschieben beeinträchtigen könnten. Die von den Saugkanten der Gleitsohle ausgekämmten Schmutzpartikel werden vielmehr zeitnah vom Saugluftstrom der Schlitzdüsen erfasst und abgeführt. Besonders günstig ist es dabei, wenn die Beabstandung der Schlitzdüse gegenüber den Saugmundkanten der Gleitsohle äquidistant ausgebildet ist, so dass ein über die Breite der Saugdüse gleich gutes Saugergebnis erzielt wird. Es sind aber auch Ausführungen denkbar, in denen die Schlitzdüse an unterschiedlichen Stellen in unterschiedlichem Abstand von der Saugmundkante angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn Simulationen oder Experimente ergeben, dass der Abstand von der Saugmundkante, in der Staubpartikel bevorzugt ausfallen, an unterschiedlichen Stellen des Saugmunds unterschiedlich ist.
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Das Abfangen der aufgewirbelten Schmutzpartikel durch die Schlitzdüsen ist dann besonders effizient, wenn die Schlitzdüse parallel zu der Auflagefläche der Gleitsohle aus dem Saugmund ausmündet, also entlang der Saugkanten eine näherungsweise bodenparallele Saugluftströmung mit vorzugsweise hoher Geschwindigkeit ausbildet. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Schlitzdüse den Saugmund zumindest näherungsweise vollumfänglich umgibt. Es kann jedoch aus Festigkeitsgründen auch vorgesehen werden, die Schlitzdüse nur an Segmenten des Saugmunds auszubilden oder örtlich stützende Stege in den Querschnitt der Schlitzdüse einzubringen. Ferner ist auch vorstellbar, die Schlitzdüse den Saugmund nur abschnittsweise umgibt. Dabei ist die Schlitzdüse vorzugsweise nur an einer oder mehreren Stellen angeordnet, an denen Staubpartikel bevorzugt ausfallen. Solche Stellen lassen sich insbesondere durch Simulation oder im Experiment ermitteln. Eine Ausführungsvariante ist hierbei, die Schlitzdüse nur im Bereich der zentralen Absaugöffnung vorzusehen, da dort in besonderem Maße ein Ausfallen von Staubpartikeln möglich ist. Mit Vorteil sind ferner alle die Schlitzdüse umgebenden Wandungen aus einem relativ steifen Werkstoff gefertigt.
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Grundsätzlich ist es in allen Fällen möglich, den Querschnitt des quer in Richtung eines zentralen Ansaugkanals verlaufenden, die Gleitsohle durchdringenden Strömungsquerkanals vom zentralen Ansaugkanal zu den seitlichen Enden der Saugdüse hin zu variieren, beispielsweise nach außen zu verjüngen. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausbildung, wie welcher der Querschnitt des quer in Richtung eines zentralen Ansaugkanals verlaufenden, die Gleitsohle durchdringenden Strömungsquerkanals von außen in Richtung der zentralen Ansaugöffnung im Wesentlichen gleichförmig ausgeformt ist, also einem extrudierten Profil ähnelt. Hierdurch wird eine parallele Anordnung der Saugkanten gewährleistet, die für eine gute Führbarkeit der Saugdüse über nachgiebige Bodenbeläge vorteilhaft ist.
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Die Schlitzöffnung der Schlitzdüse ist vorteilhafterweise höher als 0,25 mm, besonders vorteilhafterweise höher als 0,5 mm. Sie ist vorzugsweise niedriger als 4 mm, besonders vorzugsweise niedriger als 2 mm.
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Bei einer beispielhaften Saugdüse ist der Saugmundboden vorzugsweise eben und zwar besonders vorzugsweise parallel zur Ebene der Saugmundöffnung ausgeführt. Der schlitzförmige Ansaugbereich ist vorzugsweise gleichmäßig von der vorderen und hinteren Saugkante beabstandet. Er ist vorteilhafterweise breiter als 0,5 mm, besonders vorteilhafterweise breiter als 1 mm. Er ist vorzugsweise schmaler als 8 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 4 mm.
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Bei den vorgenannten Saugdüsen ist vorzugsweise ein zentraler Ansaugkanal als Teil des sich zwischen Saugmund und Anschlussstutzen erstreckenden Strömungskanals vorgesehen. Dieser zentrale Ansaugkanal mündet bezogen auf die Längserstreckung des Saugmunds in dessen Mitte und ermöglicht es, dort Grobschmutz anzusaugen. Der zentrale Ansaugkanal ermöglicht ein besonders gutes Ansaugen von Grobschmutz. Schlitzdüsen im Saugmund oder Schlitze im Saugmundboden sind im Bereich des zentralen Ansaugkanals gewöhnlich unterbrochen, erstrecken sich also lediglich rechts und links des Ansaugkanals. Er ist vorzugsweise quer zur Längserstreckung so breit wie der Saugmund selbst, also typischerweise zwischen 10 und 30 mm. In Längserstreckung des Saugmunds ist er vorzugsweise breiter als 20 mm, besonders vorzugsweise breiter als 30 mm. Er ist in diese Richtung vorteilhafterweise schmaler als 100 mm, besonders vorteilhafterweise schmaler als 50 mm. Soweit im Strömungsquerkanal Schlitze oder Schlitzdüsen vorgesehen sind, vereinigen sich diese mit dem zentralen Ansaugkanal stromabwärts im Strömungskanal.
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Es kann wünschenswert sein, dass auch an anderen Stellen als dem zentralen Bereich des Saugmunds Grobschmutz ähnlich gut eingesaugt werden kann. Deshalb weist eine bevorzugte Saugdüse mindestens einen Nebenansaugkanal auf, der ebenfalls in den Strömungsquerkanal mündet. Der bevorzugte Nebensaugkanal mündet, bezogen auf die Längserstreckung des Saugmunds, an einem Ende des Saugmunds in den Strömungsquerkanal. Besonders vorzugsweise weisen beide Enden je einen Nebensaugkanal auf. Auch der Nebensaugkanal ist Teil des sich zwischen Saugmund und Anschlussstutzen erstreckenden Strömungskanals. Er ist vorzugsweise quer zur Längserstreckung so breit wie der Saugmund selbst, also typischerweise zwischen 10 und 30 mm. In Längserstreckung des Saugmunds ist er vorzugsweise breiter als 10 mm, besonders vorzugsweise breiter als 20 mm. Er ist in diese Richtung vorteilhafterweise schmaler als 50 mm, besonders vorteilhafterweise schmaler als 30 mm. Der Nebenansaugkanal vereinigt sich stromabwärts mit dem zentralen Ansaugkanal und, soweit im Strömungsquerkanal Schlitze oder Schlitzdüsen vorgesehen sind, auch mit diesen.
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Bei den hier beschriebenen Saugdüsen hat der Saugmund vorzugsweise eine langgestreckte Form. Der bevorzugte Saugmund ist länger als 150 mm, besonders vorzugsweise länger als 200 mm. Er ist vorzugsweise kürzer als 500 mm, besonders vorzugsweise kürzer als 300 mm. In einem Beispiel hat der Saugmund, zumindest an der Saugmundöffnung, im Wesentlichen entlang seiner gesamten Längserstreckung eine einheitliche Breite. Vorzugsweise ist dieser Saugmund, zumindest an der Saugmundöffnung, breiter als 5 mm, besonders vorzugsweise breiter als 10 mm. Er ist vorzugsweise schmaler als 50 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 30 mm.
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In einem Beispiel weist der Saugmund einen breiten zentralen Bereich auf, an den sich zu beiden Seiten in Längserstreckung des Saugmunds schmalere Bereiche anschließen. „Breit“ und „schmal“ bezieht sich hierbei auf die Erstreckung von der vorderen Saugkante der Saugdüse zur hinteren. Vorzugsweise ist der Strömungskanal zwischen Saugmund und Anschlussstutzen in Querrichtung stromabwärts des Saugmunds sich trichterförmig verengend ausgebildet. Dieser trichterförmige Abschnitt des Strömungskanals weist vorzugsweise ebenfalls einen breiten zentralen Bereich auf, an den sich zu beiden Seiten in Längserstreckung des Saugmunds schmalere Bereiche anschließen. Dabei mündet der breite Bereich des trichterförmigen Abschnitts vorzugsweise in den breiten Bereich des Saugmunds und die schmalen Bereiche des trichterförmigen Abschnitts vorzugsweise in die schmalen Bereiche des Saugmunds.
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Vorzugsweise ist der breite Bereich des Saugmund, zumindest an der Saugmundöffnung, breiter als 5 mm, besonders vorzugsweise breiter als 10 mm. Er ist vorzugsweise schmaler als 50 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 30 mm. Vorzugsweise ist der schmale Bereich des Saugmund, zumindest an der Saugmundöffnung, breiter als 2,5 mm, besonders vorzugsweise breiter als 5 mm. Er ist vorzugsweise schmaler als 25 mm, besonders vorzugsweise schmaler als 15 mm. Dies gilt auch für die breiten und schmalen Bereiche des trichterförmigen Abschnitts.
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Vorzugsweise erweitern sich die schmaleren Saugmundbereiche zu den Enden des Saugmunds hin. Dies kann vorteilhafterweise zu einer besonders günstigen Saugströmungsverteilung über die Längserstreckung des Saugmunds beitragen, so dass Schmutzpartikel auch an den Enden der Saugdüse zuverlässig aufgenommen werden.
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Der bevorzugte Saugmund ist zwischen 07 und 15 mm hoch. Der bevorzugte schmale Saugmundbereich erweitert sich in Richtung in die Saugdüse hin, vorzugsweise um weniger als 20 Grad, besonders vorzugsweise um weniger als 12 Grad. Vorzugseise erweitert er sich um mehr als 4 Grad, besonders vorzugsweise um mehr als 6 Grad. Durch die Erweiterung lässt sich vorteilhaft eine Diffusorwirkung im Saugmund erreichen, die zu einem verbesserten Ansaugverhalten führen kann.
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In einem Beispiel ist mindestens eine der an den Saugmund angrenzenden Saugkanten, besonders vorzugsweise beide, mindestens 4 mm von dem Rand der Saugmundöffnung entfernt ist, besonders vorzugsweise wenigstens 6 mm. Die Kante ist vorzugsweise höchstens 20 mm von dem Rand der Saugmundöffnung entfernt ist, besonders vorzugsweise höchstens 15 mm. Die Kante verläuft vorzugsweise in Längserstreckung des Saugmunds parallel zu diesem. Die Gleitsohle ist im Bereich zwischen Saugkante und Saugmundöffnung vorzugsweise relativ zur Ebene der Saugmundöffnung leicht geneigt, vorzugsweise um weniger als 20 Grad, besonders vorzugsweise um weniger als 12 Grad. Vorzugseise sind sie gegenüber der Ebene der Saugmundöffnung um mehr als 4 Grad, besonders vorzugsweise um mehr als 6 Grad geneigt. Durch die von der Saugmundöffnung beabstandete Saugkante kann trotz der schmalen Saugmundöffnung eine ausreichend breite Auflagefläche der Gleitsohle ermöglicht werden, die einem Verkanten der Gleitsohle beim Betrieb entgegenwirkt.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen lässt sich erreichen, dass die Schmutzaufnahme über die gesamte Breite der Saugdüse verbessert und die Leistung des Sauggebläses besonders wirkungsvoll genutzt werden kann.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1: eine frontale Ansicht einer Saugdüse;
- 2: die Saugdüse nach 1 in einer seitlichen, perspektivischen Ansicht;
- 3: eine seitliche Querschnittsansicht durch eine Saugdüse;
- 4: die geschnittene Saugdüse nach 3 in Ansicht von unten;
- 5: den Schnitt nach 3 in perspektivischer Darstellung;
- 6: eine erste perspektivische Darstellung der aus der Saugdüse herausgelösten Strömungsteiler;
- 7: die Strömungsteiler nach 6 in einer zweiten perspektivischen Darstellung;
- 8: eine Aufsicht auf eine Saugdüse;
- 9: den zentralen Schnitt A-A entlang des Ansaugstutzens durch die Saugdüse nach 8;
- 10: einen Schnitt B-B durch den Strömungsquerkanal im Saugmund der Saugdüse nach 8;
- 11: eine untere Ansicht einer Saugdüse;
- 12: eine seitliche Querschnittsansicht durch die Saugdüse nach 11;
- 13: eine frontale Ansicht eines Schnittes durch den Saugmund der Saugdüse nach 11 und 12;
- 14: eine vergrößerte Darstellung des Querschnitts des in 12 dargestellten Saugmunds;
- 15: eine untere Ansicht einer Saugdüse;
- 16: eine seitliche Querschnittsansicht durch die Saugdüse nach 15;
- 17: eine frontale Ansicht eines Schnitts durch den Saugmund der Saugdüse nach 15 und 16 entlang der Schnittebene G-G in 16;
- 18: eine vergrößerte Darstellung des Querschnitts des in 16 dargestellten Saugmunds;
- 19: die Darstellung eines Kanisterstaubsaugers;
- 20: eine weitere seitliche Querschnittsansicht durch die Saugdüse nach 15;
- 21: eine Ansicht eines Schnitts durch den Saugmund der Saugdüse nach 15 und 20 entlang der Schnittebene G-G in 20;
- 22: eine untere Ansicht einer Saugdüse;
- 23: eine untere Ansicht einer Saugdüse;
- 24: eine untere Ansicht einer Saugdüse;
- 25: eine perspektivische Ansicht der Saugdüse nach 24;
und schließlich - 26: einen Schnitt D-D durch den Strömungsquerkanal im Saugmund der Saugdüse nach 8;
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Ausführliche Beschreibung anhand mehrerer Beispiele
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Alle Richtungs- und Ortsangaben beziehen sich auf eine Saugdüse, welche auf einer horizontalen Fläche aufliegt und in Vorwärtsrichtung, also in horizontaler Richtung entgegen der Längserstreckung eines mit der Saugdüse verbundenen und von der Saugdüse wegweisenden Saugrohrs, bewegt wird.
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Die in den 1 und 2 dargestellte Saugdüse 1 besteht aus einem Saugdüsengehäuse 2, das mit einer zur Anlage an die zu reinigende Bodenfläche vorgesehenen Gleitsohle 3 ausgestattet ist. In der Gleitsohle 3 ist eine Öffnung in Form eines Saugmunds 4 vorgesehen, welcher die Schmutzpartikel mit Hilfe des Saugluftstroms aufnimmt und zu einem Anschlussstutzen 5 abführt, welcher mit dem Schub- und Saugrohr eines Staubsaugers verbunden wird. Das Saugdüsengehäuse 2 bildet einen sich vom Saugmund 4 zum Anschlussstutzen 5 hin trichterförmig verengenden Strömungskanal aus, dessen Längserstreckung in seitlicher Ansicht einen bogenförmig gekrümmten Verlauf aufweist. Die Saugmundöffnung ist ca. 20 mm breit und 290 mm lang. Das Saugdüsengehäuse 2 ist ferner mit einem einachsigen Fahrwerk 6 versehen, über das sich die Saugdüse 1 an der zu reinigenden Bodenfläche abstützt.
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Wie aus den 3 bis 5 ersichtlich, ist bei einem ersten Beispiel im Strömungskanal zwischen Saugmund 4 und Anschlussstutzen 5 ein zweiteiliger Strömungsteiler 7 angeordnet, der in den 6 und 7 isoliert in verschiedenen perspektivischen Stellungen gezeigt wird. Jedes Segment des Strömungsteilers 7 besteht aus einem flachen, dünnwandigen und der Krümmung des Strömungskanals im Saugdüsengehäuse 2 entsprechend gewölbten Grundkörper 8, welcher den in den Saugmund 4 eintretenden Saugluftstrom in einen vorderen und einen hinteren Teilluftstrom aufteilt. Jeder dieser Teilluftströme wird nachfolgend durch die Krümmung des Grundkörpers 8 des Strömungsteilers 7 nach hinten in Richtung des Anschlussstutzens 5 umgelenkt. Im Bereich eines zentralen Ansaugkanals 9, der in seiner gekrümmten Verlängerung unmittelbar in den Anschlussstutzen 5 übergeht, sind die Segmente des Strömungsteilers 7 zueinander beabstandet, so dass der Saugluftstrom dort ungeteilt in Richtung des Anschlussstutzens 5 strömt.
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Saugmundseitig weisen die Segmente des Strömungsteilers 7 jeweils eine erste Verbreiterung 10 auf, die T-förmig an den Grundkörper 8 angeformt ist. In Betriebsstellung ist diese Verbreiterung 10 parallel zu der zu reinigenden Bodenfläche ausgerichtet und gegenüber einer von der vorderen Saugkante 11 und der hinteren Saugkante 12 definierten Auflagefläche der Gleitsohle 4 im Saugmund 4 nach oben zurückgesetzt, wodurch die Unterseite der Verbreiterung 10 zum Boden etwa um einen Betrag H von 10 bis 12 mm angehoben ist. Dies entspricht etwa der Hälfte des Abstandes L zwischen der vorderen Saugkante 11 und der hinteren Saugkante 12, welche den Saugmund 4 in Verschieberichtung begrenzen. Zu den vorderen und hinteren Seitenwänden des Saugmunds 4 weist die Verbreiterung 10 einen Abstand auf und bildet dort jeweils einen ca. 2 mm breiten schlitzförmigen Ansaugbereich 13 aus. Auf der dem zentralen Ansaugkanal 9 zugewandten Seite sind die Segmente des Strömungsteilers 7 jeweils mit einer zweiten, ebenfalls T-förmig an den flächigen Grundkörper 8 angeformten Verbreiterung 14 ausgestattet, die zu den inneren Wandungen des trichterförmigen und gekrümmten Strömungskanals im Saugdüsengehäuse 2 durch 2mm breite Schlitze 15 beanstandet sind. Die Strömungsteiler 7 sind durch nicht gezeigte Stege in dem Saugdüsengehäuse 2 gehalten.
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Der Strömungsteiler 7 bewirkt im Saugmund 4 durch Ausbildung von zwei Querwirbeln eine Verwirbelung zur Mitte hin. Diese Wirbel fördern einerseits grobe Schmutzpartikel entlang der Unterseite der Verbreiterung 10 von den Seiten des Saugmunds 4 zum zentralen Ansaugkanal 9, wo sie in Richtung des Ansaugstutzens 5 abgeführt werden. Weiterhin wird durch diese Ausbildung in besonderem Maße Staub aufgewirbelt, welcher nachfolgend durch den in die schlitzförmigen Ansaugbereiche eintretenden Saugluftstrom relativ hoher Geschwindigkeit entfernt wird. Durch den Strömungsteiler 7 bildet sich somit eine Hauptströmung längs der Achse des Saugmunds 4 aus, welche eine gute Staubaufnahme am Boden bewirkt, ferner entsteht eine Nebenströmung durch die Schlitze 15 entlang des sich trichterförmig verengenden Strömungskanals zum Anschlussstutzen 5.
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Bei der in den 8 bis 10 gezeigten Saugdüse 1 ist im Saugmund 4 ein quer in Richtung des zentralen Ansaugkanals 9 verlaufender, die Gleitsohle 3 durchdringender Strömungsquerkanal 16 vorgesehen, wobei der Querschnitt des Strömungsquerkanals 16 im Saugmund 4 anteilig und näherungsweise die Gestalt einer Lemniskate aufweist, also einer liegenden „Acht“, welche zur Ausbildung der Ansaugöffnung partiell horizontal weggeschnitten ist. Dabei verläuft ein erster Schnitt mittig im Bereich des Doppelpunkts 17 der Lemniskate, während die seitlichen, bogenförmigen Wandungen 18 des Strömungsquerkanals 16 unterhalb des Doppelpunkts 17 beschnitten sind. Der Strömungsquerkanal 16 ist somit partiell in Form eines Herzens ausgeformt und bildet zwei in Verschieberichtung hintereinanderliegende, im Querschnitt kreisbogenförmige, aber nicht vollständig strömungsgetrennte Kanalbereiche 19, 20 aus.
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Durch diesen Querschnitt wird der quer in Richtung des zentralen Ansaugkanals 9 verlaufende, die Gleitsohle 3 durchdringende Strömungsquerkanal 16 im Saugmund 4 derart geformt, dass sich vorteilhafte Wirbel im Saugluftstrom ausbilden, welche Schmutzpartikel auch an den seitlichen Enden der Saugdüse 1 zuverlässig aufnehmen. Durch die Gestalt des Strömungsquerkanals 16 werden in der Saugdüse 1 zwei in entgegengesetzter Richtung laufende Wirbel geformt, die einen effektiven Transport des von Staub und anderem Feinschmutz ermöglichen. Gleichzeitig wird die Ausbildung von Nebenwirbeln vermieden, welche den Saugluftstrom bremsen und Saugenergie verzehren. Die Saugmundöffnung ist ca. 20 mm breit und 290 mm lang.
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Die Saugdüse 1 nach 11 bis 14 ist mit einem doppelachsigen Fahrwerk 6 ausgestattet, das aber hinsichtlich der Wirkung keine besondere Funktion hat. Wie insbesondere aus dem in 14 vergrößert dargestellten Querschnitt durch den Strömungsquerkanal 16 im Saugmund 4 ersichtlich, ist der Strömungsquerkanal 16 erneut in zwei Kanalbereiche 19, 20 gegliedert, die miteinander wieder in grober Näherung Bogenbereiche einer Lemniskate, also einer liegenden „Acht“, ausbilden. In diesem Fall ist der Kurvenverlauf mittig jedoch oberhalb des somit nicht mehr sichtbaren Doppelpunkts horizontal beschnitten. Der hierdurch entstandene, schlitzförmige Durchbruch ist durch gerade Wandungen 21 zu einer sich nach unten verengenden Schlitzdüse 22 verlängert, die im Beispiel etwa bündig mit der Unterseite der Gleitsohle 3 abschließt und mit dem Sauggebläse strömungsverbunden ist. Die Schlitzöffnung der Schlitzdüse ist ca. 2 mm breit. Auch die seitlichen Wandungen 18 der nunmehr durch die als Trennleiste 23 fungierende Schlitzdüse 22 getrennten Kanalbereiche 19, 20 sind gerade in Richtung der Saugkanten 11, 12 verlängert. Die Trennleiste 23 ist aus einem weichelastischen Kunststoffmaterial geformt und erzeugt daher beim Verschieben der Saugdüse 1 auf einem nachgiebigen Bodenbelag keine nennenswerte Erhöhung der Verschiebekräfte. Im Bereich des zentralen Ansaugkanals 9 ist die Trennleiste 23 unterbrochen, um eine Durchtrittsöffnung für grobe Schmutzpartikel zu belassen.
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Durch die Ausbildung des Saugmunds 4 können Schmutzpartikel in besonderes vorteilhafter Weise zuverlässig über die gesamte Breite der Saugdüse 2 auch dann aufgenommen werden, wenn die Schmutzpartikel eine große Korngrößenverteilung sowie deutlich unterschiedliche Gestalt aufweisen, also Feinschmutz, Grobschmutz sowie fadenförmige Verschmutzungen enthalten. Dabei werden Staub und anderer Feinschmutz direkt senkrecht in die Schlitzdüse 22 eingesaugt, während Grobschmutz zunächst horizontal entlang der Kanalbereiche 19, 20 des Strömungsquerkanals 16 zur Mitte des Saugmunds 4 hin befördert und dann durch den zentralen Ansaugkanal 9 abgesaugt wird.
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Bei der in den 15 bis 18 sowie 20 und 21 dargestellten Saugdüse 1 erstreckt sich im Saugmund 4 ein breiter Strömungsquerkanal 16 von dem zentralen Ansaugkanal 9 gleichförmig nach außen und bildet eine vordere Saugkante 11 und eine dazu parallele hintere Saugkante 12 aus, die beide orthogonal zur Längserstreckung der Saugdüse 1 ausgerichtet sind. Der somit quer zur Richtung eines zentralen Ansaugkanals 9 verlaufende, die Gleitsohle 3 durchdringende Strömungsquerkanal 16 im Saugmund 4 ist dabei vollumfänglich von einer mit dem Saugluftstrom verbundenen Schlitzdüse 24 umgeben, die eine Höhe von etwa 1 mm aufweist. Aus konstruktiven Gründen sind in der Schlitzdüse an einigen Stellen stützende Stege 37 vorgesehen, wie in der Schnittansicht der 21 gut erkennbar, wie insbesondere aus 18 ersichtlich, mündet die Schlitzdüse 24 parallel zu der durch die durch die vordere Saugkante 11 und die hintere Saugkante 12 definierten Auflagefläche der Gleitsohle 3 aus dem Saugmund 4 aus und ist dabei gegenüber dieser Auflagefläche ringsum gleich beanstandet. Jenseits der den Saugmund 4 vorne und hinten begrenzenden Wandung 18 knickt der Saugkanal 25 der Schlitzdüse 24 um einen Winkel von 90° nach oben ab und ist stromabwärts mit dem Anschlussstutzen 5 strömungsverbunden.
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Schmutzpartikel, die beim Durchströmen des Strömungsquerkanals 16 im Saugmund 4 oder insbesondere des zentralen Ansaugkanals 9 gegen die Kanalwandung anstoßen und infolge des damit verbundenen Geschwindigkeitsverlustes entlang der Kanalwandung nach unten gleiten, werden durch die Saugluft der Schlitzdüse 24 aufgenommen und daran gehindert, die zu reinigende Bodenfläche erneut zu erreichen. Hierdurch wird die Staubaufnahme insgesamt verbessert.
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22 zeigt einen Saugmund, dessen der Saugmundöffnung gegenüberliegende den Strömungsquerkanal 16 begrenzende Saugmundboden 38 beiderseitig der Mündung des zentralen Ansaugkanals 9 mindestens einen schlitzförmigen Ansaugbereich 13 aufweist. Der Schlitz ist ca. 2 mm breit und erstreckt sich nahezu über die gesamte Länge des Saugmunds, natürlich mit Ausnahme des zentralen Ansaugkanals 9 und schmalen Bereichen angrenzend an den zentralen Ansaugkanal 9 und die äußeren Saugmundenden. Die Wirkung ist eine ähnliche wie die der Schlitze in der Ausführungsform der 3 bis 7. Natürlich ist es auch denkbar, in dem Saugmundboden nicht nur einen, sondern mehrere parallele Schlitze derartige anzuordnen.
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Die in 23 dargestellte Düsenausführung 1 unterscheidet sich von der in 22 dargestellten lediglich dadurch, dass außerdem zwei Nebenansaugkänale 39 an den äußeren Saugmundenden vorgesehen sind. Wie der zentrale Ansaugkanal 9 münden sie im Strömungsquerkanal. Durch die Nebenansaugkänale 39 kann auch an den Enden der Düse 1 bequem grobschmutz aufgenommen werden.
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24 zeigt eine Saugdüse 1, bei der der Saugmund einen ca. 20 mm breiten zentralen Bereich 40 aufweist, an den sich zu beiden Seiten in Längserstreckung des Saugmunds schmalere Bereiche 41 anschließen. Die schmalen Bereiche erweitern sich zu den Enden des Saugmunds hin von ca. 7 auch ca. 9 mm. Dies kann vorteilhafterweise zu einer besonders günstige Saugströmungsverteilung über die Längserstreckung des Saugmunds beitragen, so dass Schmutzpartikel auch an den Enden der Saugdüse zuverlässig aufgenommen werden. Der Saugmund ist 10 mm hoch. Der bevorzugte schmale Saugmundbereich erweitert sich in Richtung in die Saugdüse um ca. 8 Grad. Wie besser in 25 zu erkennen, verengt sich der Strömungskanal zwischen Saugmund und Anschlussstutzen in Querrichtung stromabwärts des Saugmunds trichterförmig, wobei dieser trichterförmige Abschnitt des Strömungskanals ebenfalls einen breiten zentralen Bereich 42 und zu beiden Seiten in Längserstreckung des Saugmunds schmalere Bereiche 43.
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Wie schließlich in 26 zu sehen, sind die an den Saugmund angrenzenden Saugkanten ca. 8 mm von dem Rand der Saugmundöffnung entfernt ist. Die Gleitsohle ist im Bereich zwischen Saugkante und Saugmundöffnung relativ zur Ebene der Saugmundöffnung leicht geneigt. Durch die von der Saugmundöffnung beabstandete Saugkante kann trotz der schmalen Saugmundöffnung eine ausreichend breite Auflagefläche der Gleitsohle ermöglicht werden.
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19 zeigt einen mit einer Saugdüse 1 ausgestatteten Staubsauger 26, der im Beispiel als Kanisterstaubsauger ausgebildet ist. Grundsätzlich ist die Saugdüse 1 jedoch auch bei anderen Bauformen, beispielsweise einem Stielstaubsauger, mit Vorteil einsetzbar.
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Der Staubsauger nach 19 besteht aus einem gesonderten Aggregateträger 27, welcher mit einem Fahrwerk 28 ausgestattet ist und damit komfortabel über die zu reinigende Bodenfläche bewegt werden kann. Das Gehäuse 29 des Aggregateträgers 27 nimmt insbesondere ein Sauggebläse 30 und eine Staubabscheideeinrichtung 31 in Form eines Staubfilterbeutels 32 auf. Weitere, nicht gezeigte Komponenten des Aggregateträgers 27 sind beispielsweise ein aufwickelbares Stromkabel zur elektrischen Verbindung mit einem Stromnetz, Stelleinrichtungen zum Einschalten und zur Leistungseinstellung, elektronische Regelungseinrichtungen und ein Staufach für Zubehör wie Saugbürsten oder dergleichen.
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Stromaufwärts der Staubabscheideeinrichtung 31 ist ein Anschluss 33 zum Anbringen eines biegsamen Saugschlauches 34 vorgesehen, welcher seinerseits mit einem telekopierbaren Schubrohr 35 strömungsverbunden ist. Das Schubrohr 35 ist gedichtet in den Anschlussstutzen 5 der Saugdüse 1 eingeschoben. Stromaufwärts des Anschlussstutzens 5 weist die Saugdüse 1 ferner das Saugdüsengehäuse 2 und die über die zu reinigende Bodenfläche zu führende Gleitsohle 3 mit dem Saugmund 4 auf. Die Saugdüse 1 ist ferner mit dem weiteren Fahrwerk 6 zur Abstützung des Schubrohrs 35 versehen.
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Beim Reinigungsvorgang liegt die Gleitsohle 3 dichtend an der Bodenfläche an, wobei durch den am Saugmund 4 anliegenden Unterdruck ein Luftstrom angesaugt wird und den auf der Bodenfläche befindlichen Staub mitführt. Der Schmutz führende Luftstrom wird durch das Schubrohr 35 und den Saugschlauch 34 in die Staubabscheideeinrichtung 31 geleitet, wo der Staub im Staubfilterbeutel 32 abgeschieden wird. Der nunmehr gereinigte Luftstrom durchquert das Sauggebläse 30 und wird anschließend durch eine Öffnung 36 im Gehäuse 29 des Aggregateträgers 27 in die Umgebung abgeführt.
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Durch die beschriebenen Maßnahmen lässt sich erreichen, dass die Schmutzaufnahme bei Verschmutzung mit deutlich unterschiedlicher Korngröße mit komfortablen Verschiebekräften insbesondere bei der Reinigung nachgiebiger Bodenflächen über die gesamte Breite der Saugdüse verbessert und die Leistung des Sauggebläses besonders wirkungsvoll genutzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Saugdüse
- 2
- Saugdüsengehäuse
- 3
- Gleitsohle
- 4
- Saugmund
- 5
- Anschlussstutzen
- 6
- Fahrwerk
- 7
- Strömungsteiler
- 8
- Grundkörper (des Strömungsteilers)
- 9
- (zentraler) Ansaugkanal
- 10
- (erste) Verbreiterung
- 11
- Saugkante (vorne)
- 12
- Saugkante (hinten)
- 13
- (schlitzförmiger) Ansaugbereich
- 14
- (zweite) Verbreiterung
- 15
- Schlitz
- 16
- Strömungsquerkanal
- 17
- Doppelpunkt
- 18
- Wandung (seitlich)
- 19
- Kanalbereich (vorne)
- 20
- Kanalbereich (hinten)!
- 21
- Wandung
- 22
- Schlitzdüse
- 23
- Trennleiste
- 24
- Schlitzdüse
- 25
- Saugkanal
- 26
- Staubsauger
- 27
- Aggregateträger
- 28
- Fahrwerk
- 29
- Gehäuse (des Aggregateträgers)
- 30
- Sauggebläse
- 31
- Staubabscheideeinrichtung
- 32
- Staubfilterbeutel
- 33
- Anschluss
- 34
- Saugschlauch
- 35
- Schubrohr
- 36
- Öffnung im Gehäuse des Aggregateträgers
- 37
- Steg
- 38
- Saugmundboden
- 39
- Nebenansaugkanal
- 40
- Zentraler breiter Bereich des Saugmunds
- 41
- Schmaler Bereich des Saugmunds
- 42
- Breiter Bereich des trichterförmigen Abschnitts
- 43
- Schmaler Bereich des trichterförmigen Abschnitts
