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Die Erfindung betrifft ein Sauggerät, insbesondere Vorsatz oder Teil eines Elektro-Staubsaugers, vorzugsweise Saug-Bürstengerät zur Pflege von Böden, mit einem Saugkanal sowie einem Elektromotor und einer oder mehreren hiervon angetriebenen Borstenwalzen, wobei eine Borstenwalze einem Saugmund des Sauggeräts zugeordnet ist und in Abhängigkeit eines in dem Saugkanal erfassten Unterdrucks relativ zu dem Saugmund durch Anheben oder Absenken verstellbar ist, wodurch zugleich der Abstand des Saugmundes zu dem Boden einstellbar ist.
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Sauggeräte, insbesondere Saug-Bürstengeräte der in Rede stehenden Art sind bekannt und dienen insbesondere der Saug-Bürstenreinigung von Böden, weiter insbesondere Teppichböden, wobei das Absaugen unterstützt wird von elektromotorisch angetriebenen, rotierenden Borstenwalzen, deren Borstenbüschel durch mechanische Einwirkung insbesondere in den Teppichboden den Staub/Schmutz lösen. Durch den beim Saugen im Saugkanal herrschenden Unterdruck, der sich aus der Gebläsekennlinie und dem boden-, insbesondere teppichspezifischen Drosselzustand des Volumenstromes insbesondere im Bereich des Saugmundes ergibt, entsteht durch die mit diesem Unterdruck beaufschlagte Fläche eine Kraft, mit der das Sauggerät zusätzlich zu dessen Eigengewicht in Richtung Boden belastet wird. Diese Normalkraft führt bei konstantem Reibwert bereits zu einer Erhöhung des Bewegungswiderstandes. Durch das gleichzeitig tiefere Eindringen der insbesondere den Saugmund begrenzenden Düsenkanten insbesondere in einen Teppichpol verändert sich durch Formschluss bzw. Walkarbeit zusätzlich der effektive Reibwert in Richtung höherer Werte. Hierdurch entstehen insbesondere auf höherflorigen und dichteren, besser abdichtenden Teppichböden überproportional ansteigende Schiebekräfte, zumal der Effekt selbstverstärkend ist. Eine sehr offene Auslegung des Saugmundbereiches zur eher schwachen Ausprägung der Abdichtung zum Boden, insbesondere Teppichboden, verringert das Schiebekraftniveau insgesamt, kann jedoch den überproportionalen Anstieg nicht verhindern. Zugleich wird die Staubaufnahmeleistung des Sauggerätes hierdurch verringert. Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht darin, ein Nebenluftventil oder eine manuell zu bedienende Nebenluftöffnung vorzusehen, um hierdurch den Unterdruck zu begrenzen. Auch hierbei wird die Staubaufnahme verringert, da die hier durch die Nebenluftöffnung eintretende Luft keinen Beitrag zur Staubaufnahme leisten kann.
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Darüber hinaus sind Lösungen bekannt, bei welchen in Abhängigkeit eines in dem Saugkanal erfassten Unterdrucks relativ zu dem Saugmund eine insbesondere durch den Saugmund greifende Borstenwalze angehoben oder abgesenkt wird, zur Einstellung des Abstandes des Saugmundes zum Boden. Eine solche Ausgestaltung ist bspw. aus der
DE 203 13 354 U1 bekannt, bei welcher die insbesondere den Saugmund durchsetzende Borstenwalze relativ zu dem Saugmund, insbesondere relativ zu dessen Düsenkanten tendenziell bzw. faktisch angehoben wird, wenn der Unterdruck in dem Saugkanal oder in dem Saugmund ansteigt. Die Borstenwalze wird weiter relativ zu den Düsenkanten abgesenkt, wenn der Unterdruck geringer wird. Hierdurch wird der Borstenvorstand relativ zu den Saugkanten des Saugmundes bzw. relativ zu der in Richtung Boden weisenden Saugmündungsfläche möglichst konstant gehalten.
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Im Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Sauggerät der in Rede stehenden Art bei möglichst einfacher Ausführung hinsichtlich des Reinigungseffektes weiter zu verbessern.
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Eine mögliche Lösung der Aufgabe ist nach einem ersten Erfindungsgedanken bei einem Sauggerät gegeben, bei welchem darauf abgestellt ist, dass mit Erhöhung des Unterdrucks eine Absenkung der Borstenwalze und damit eine Vergrößerung des Abstandes des Saugmundes zum Boden erfolgt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist bei einfacher Ausführung des Sauggerätes ein günstiger Reinigungseffekt insbesondere unabhängig von der Beschaffenheit des Bodens, weiter insbesondere eines Teppichbodens, erreicht. Der bei steigender Abdichtung insbesondere des Saugmundes durch den abzusaugenden Bodenbelag, insbesondere Teppichbelag, steigende Unterdruck im Saugkanal wird bevorzugt in eine dem Unterdruck proportionale Kraft umgesetzt. Diese Kraft wird bevorzugt über die Borstenwalze selbst, ggf. über bspw. beidseitig endseitig der Borstenwalze vorgesehene, um dieselbe Achse wie die Borstenwalze bevorzugt frei drehbewegliche Laufrollen oder dergleichen als Stützkraft genutzt, die die Belastung der Düsenkanten am Saugmund reduziert oder weiter bevorzugt konstant hält. Hiermit wird ein tieferes Eindringen der Düsenkanten und somit des Saugmundes insbesondere in einen Teppichflor verhindert, so dass die Schiebekräfte nicht überproportional ansteigen. Der Abstand der Düsenkanten des Saugmundes zum zu reinigenden Boden wird dadurch eingestellt, dass die Borstenwalze mehr oder weniger weit ausgefahren wird. Hierbei wird bei höherem Unterdruck die Borstenwalze tendenziell nach unten in Richtung auf den zu reinigenden Boden ausgefahren, was zu einer Vergrößerung des Abstandes des Saugmundes zum Boden zur Folge hat. Bei geringerem Unterdruck erfolgt ein Anheben der Borstenwalze, entsprechend eine Verringerung des Abstandes des Saugmundes zum Boden.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches 1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruches 1 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig von Bedeutung sein.
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So ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Unterseite des Sauggerätes insbesondere im Saugmundbereich dichtlippenfrei ausgebildet ist. Weiter insbesondere bei Saug-Bürstengeräten zur Pflege von Teppichböden ist bevorzugt die Abdichtung des Saugraumes insbesondere durch die den Saugmund begrenzenden Düsenkanten in Verbindung mit dem Teppichflor gegeben. Auch ist diesbezüglich möglich, insbesondere zur Abreinigung von Teppichböden, etwaig unterseitig des Sauggerätes vorgesehene Dichtlippen oder Dichtborsten aus der Wirkstellung heraus zu schwenken bzw. zu verlagern, um bei einem Absaugen von Teppichböden dichtlippenfrei zu arbeiten.
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Weiter bevorzugt weist der Saugmund in vertikaler Projektion eine kleinere Grundrissfläche in Breiten- und/oder Längsrichtung auf als die Borstenwalze. Bevorzugt ist diesbezüglich eine Breiten- und/oder Längenabmessung des Saugmundes, die dem 0,5- bis 0,95-Fachen der gleichgerichteten Erstreckung der Borstenwalze entspricht. Insbesondere die in üblicher Verschieberichtung des Sauggerätes betrachtete Breite des Saugmundes ist gegenüber insbesondere dem Durchmessermaß der Borstenwalze verringert, so dass weiter bevorzugt lediglich ein umfangsmäßiger Teilbereich der Borstenwalze durch den Saugmund nach unten tritt.
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Das Anheben oder Absenken der Borstenwalze in Abhängigkeit von dem im Saugkanal erfassten Unterdruck erfolgt in einer Ausgestaltung bspw. zufolge entsprechender Messung des Unterdrucks und hieraus entsprechend resultierender mechanischer Bewegung der Saugwalze, bspw. über einen Aktor, wie weiter bspw. einen Elektromotor oder dergleichen. Das Druck-Messergebnis, bspw. erfasst durch einen im Saugkanal vorgesehenen Drucksensor, wird in eine Stellgröße für den Aktor umgerechnet. In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Absenkung und/oder Anhebung der Borstenwalze pneumatisch, dies bevorzugt unter unmittelbarer Nutzung des in dem Saugkanal oder im Bereich des Saugmundes herrschenden Drucks, wozu weiter bspw. ein faltenbalgartiges Federelement genutzt wird, das unmittelbar, weiter bevorzugt mittelbar auf die Borstenwalze einwirkt.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die aber lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt. Auf der Zeichnung zeigt:
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1 in perspektivischer Darstellung ein Sauggerät in Form eines Saug-Bürstenvorsatzgeräts eines Elektro-Staubsaugers;
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2 die Unteransicht gegen das Sauggerät;
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3 den Schnitt gemäß der Linie III-III in 1, eine angehobene Stellung einer Borstenwalze in dem Sauggerät betreffend;
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4 eine der 3 entsprechende Darstellung, eine abgesenkte Stellung der Borstenwalze betreffend.
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Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 ein motorangetriebenes Sauggerät 1 in Form eines Saug-Bürstengerätes, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel wie weiter bevorzugt als Vorsatzgerät für einen Staubsauger 2 ausgebildet ist.
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Das Sauggerät 1 setzt sich im Wesentlichen aus einem Gehäuse 3 und einem Rohranschlussstutzen 4 zusammen. In dem Gehäuse 2 erstreckt sich ein Saugkanal 5 von dem Rohranschlussstutzen 4 ausgehend bis in einen Saugraum 6. Letzterer befindet sich in einem stirnseitigen Bereich, welcher dem Rohranschlussstutzen 4 abgewandt ist und erstreckt sich nahezu über die gesamte, quer zu einer üblichen Verschieberichtung r bzw. r' betrachteten Gehäusebreite.
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Des Weiteren ist in dem Gehäuse 3 bevorzugt ein separater Antrieb in Form eines Elektromotors 7 angeordnet, welcher bevorzugt über einen Zahnriemen 8 eine sich in dem Saugraum 6 erstreckende Antriebswelle 9 in Rotation versetzt. Der Zahnriemen 8 liegt in einem Riemengehäuse 10 ein, welches an dem der Antriebswelle 9 abgewandten Ende schwenkbeweglich um eine Achse x gelagert ist. Die Achse x bildet bevorzugt zugleich die Kraftübertragungsachse von dem Elektromotor 7 auf den Zahnriemen 8 und liegt bevorzugt parallel zur Antriebswelle 9, welche weiter bevorzugt sich quer gerichtet zur üblichen Verschieberichtung r bzw. r' erstreckt.
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Der Zahnriemenantrieb bzw. das Riemengehäuse 10 erstreckt sich etwa von der Mitte des Saugraumes 6 ausgehend senkrecht zur Antriebswelle 9 bis zur Achse x. An dem der Antriebswelle 9 zugeordneten Ende greift der Zahnriemen 8, jedenfalls innerhalb eines Aufnahmeteils 11, auf eine Antriebsscheibe 12, von der beidseitig die zweigeteilte Antriebswelle 9 ausgeht. Letztere erstreckt sich so jeweils von der Antriebsscheibe 12 ausgehend bis in einen seitlichen Endbereich des Saugraumes 6.
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Der in der 2 partiell aufgebrochene Geräteboden 13 wird auf der dem Saugraum 6 abgewandten Seite, weiter bevorzugt auf Höhe des Rohranschlussstutzens 4, von zwei beidseitig des Rohranschlussstutzens 4 angeordneten Laufrollen 14 durchsetzt.
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Das Sauggerät 1 ist bevorzugt zur Verwendung als üblicher Vorsatz für einen Elektro-Staubsauger 1 zum Pflegen von Böden 15, insbesondere Teppichböden, mit mindestens einer Borstenwalze 16 bestückt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diesbezüglich bevorzugt zwei Borstenwalzen 16 beidseitig des Aufnahmeteils 11 drehfest mit der Antriebswelle 9 gekuppelt. Die Borstenwalzen 16 sind in der 2 strichpunktiert dargestellt.
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Jede Borstenwalze 16 ist als Hohlkörper ausgebildet und ist außenseitig mit zwei um 180° versetzt angeordneten Borstenreihen 17 versehen, welche sich von einem Endbereich einer Borstenwalze 16 ausgehend um ca. 180° spiralförmig um letztere erstrecken.
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Die Borstenwalzen 16 sind auf die Antriebswellen 9 geschoben und erstrecken sich im eingebauten Zustand etwa von dem Aufnahmeteil 11 ausgehend bis in den Endbereich des Saugraumes 6. Die Kraftübertragung von der Antriebswelle 9 auf eine Borstenwalze 16 erfolgt über einen Mitnehmer 18 der Antriebswelle 9, welcher in eine entsprechende Aufnahme innerhalb der als Hohlkörper ausgebildeten Borstenwalze 16 kraftschlüssig eingreift.
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Der Staubsauger 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bevorzugt als handgeführter Stiel-Staubsauger ausgebildet, insbesondere aufweisend ein Grundgehäuse 21, in welchem ein nicht dargestellter Saug-Gebläse-Motor angeordnet ist. Über diesen ist eine Saugluftströmung erzielbar, wozu der Motor an einen in dem Grundgehäuse 21 angeordneten, gleichfalls nicht dargestellten Saugkanal angeschlossen ist. Letzterer mündet fußseitig des Staubsaugers 2 in einem Verbindungsabschnitt 22, der in Zuordnungsstellung gemäß 1 strömungsmäßig angeschlossen ist an den Rohranschlussstutzen 4 des Sauggerätes 1.
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In dem Grundgehäuse 21 ist weiter bevorzugt ein in die Luftströmung geschalteter Abscheider, bevorzugt in Form eines Filterbeutels vorgesehen.
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Die Elektroversorgung insbesondere des Saug-Gebläse-Motors des Staubsaugers 2 ist erreicht über ein Netzanschlusskabel 23. Die Aktivierung bzw. Deaktivierung, weiter bevorzugt darüber hinaus auch eine Leistungssteuerung des Saug-Gebläse-Motors, erfolgt bevorzugt über einen daumenbetätigbaren Schalter 24, der weiter bevorzugt im Bereich eines endseitig eines Handhabungsstiels 25 angeordneten Griffes 26 positioniert ist.
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Die Elektroversorgung des in dem Sauggerät 1 bevorzugt vorgesehenen Elektromotors 7 zum Antrieb der Borstenwalzen 16 ist bevorzugt erreicht zufolge einer elektrischen Kontaktierung mit dem Staubsauger 2 im Bereich der Rohranschlussstutzen/Verbindungsabschnitt-Verbindung.
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Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung in 3 zu erkennen, ist die quer zur üblichen Verschieberichtung r bzw. r' betrachtete Breite a des Saugmundes 19 kleiner gewählt als die in derselben Richtung betrachtete Breite bzw. der Durchmesser b einer Borstenwalze 16. So entspricht bevorzugt die Breite a des Saugmundes 19 etwa dem 0,5- bis 0,75-Fachen des Walzendurchmessers b.
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Wie insbesondere aus der schematischen Schnittdarstellung in 3 zu erkennen, ist das, über das Aufnahmeteil 11 die Antriebswellen 9 tragende, hier lediglich schematisch dargestellte Riemengehäuse 10 wippenartig um die Achse x des Elektromotors 7 gelagert. Die Ausrichtung ist hierbei so gewählt, dass die Borsten der Borstenreihen 17 durch einen in dem Boden 13 vorgesehenen Saugmund 19 des Saugraumes 6 nach unten über den Boden 13 vorstehen, womit die Borsten bei Rotation der Borstenwalzen 16 mechanisch in den zu reinigenden Teppichboden 15 eingreifen.
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Das wippenartig gelagerte Riemengehäuse 10 ist ausgehend von der Antriebswelle 9 über die Wippenachse x hinaus verlängert, zur Bildung eines Verlagerungsarmes 20.
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Jede Borstenwalze 16, bevorzugt beide Borstenwalzen 16 zugleich, sind in Abhängigkeit eines in dem Saugkanal 5 bzw. des Saugraumes 6 erfassten Unterdruckes relativ zu dem Saugmund 19 durch Anheben oder Absenken verstellbar, dies bevorzugt unter Nutzung der wippenartigen Lagerung der Borstenwalzen 16.
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Entsprechend wird der erfasste Unterdruck als Parameter zur aktiven Höhenverstellung der Borstenwalzen 16 genutzt. Hierzu ist eine krafterzeugende Luftfeder 27 in Form eines Pneumatik-Faltenbalges vorgesehen, der in Abhängigkeit vom im Saugkanal 5 herrschenden Unterdruck während der Saugbearbeitung des Bodens 15 die im Wesentlichen vertikale Lage der Borstenwalzen 16 beeinflusst. Hierzu steht der Innenraum der Luftfeder 27 mit dem Saugkanal 5 in Verbindung. Ein erhöhter Unterdruck im Betrieb wird erfasst, wenn der Teppichflor 28 partiell in den Saugmund 19 eingesaugt wird. Durch das hierbei tiefere Eindringen der den Saugmund 19 in üblicher Verschieberichtung r bzw. r' vorder- und rückseitig begrenzenden Düsenkanten 29 in den Teppichflor 28 verändert sich durch Formschluss oder Walkarbeit zusätzlich zu der aus dem Eigengewicht des Sauggerätes 1 resultierenden Normalkraft der effektive Reibwert in Richtung höherer Werte. Dadurch entstehen auf höherflorigen und dichteren, besser abdichtenden Teppichböden überproportional ansteigende Schiebekräfte.
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Bei steigender Abdichtung des Saugmundes 19 gegen den Teppichboden 15 steigt der Unterdruck im Saugkanal 5 signifikant an. Dieser Unterdruck wird durch den pneumatischen Aktor in Form einer Luftfeder 27 in eine dem Unterdruck proportionale Kraft umgesetzt, entsprechend bei Erhöhung des Unterdruckes durch Zusammenziehen der Luftfeder 27 und bei Verringerung des Luftdruckes durch Erweitern. Diese Kraft wird über die Borstenwalzen 16 als Stützkraft genutzt, die die Belastung der Düsenkanten 29 reduziert, weiter bevorzugt konstant hält. Hiermit wird ein tieferes Eindringen der Düsenkanten 29 in den Teppichflor 28 verhindert, so dass die Schiebekräfte nicht überproportional ansteigen.
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Entsprechend wird mit einer Erhöhung des Unterdrucks im Saugkanal 5 oder im Saugraum 6 eine Absenkung der Borstenwalzen 16 und somit eine Vergrößerung des Abstandes des Saugmundes 19 zum Boden 15 erreicht, weiter insbesondere eine Vergrößerung der Beabstandung der Saugmundebene zur Auflageebene der Borsten der Borstenwalzen 16 auf den Boden 15. Die sich hierbei zusammenziehende Luftfeder 27 zieht entsprechend den Verlagerungsarm 20 tendentiell nach oben, was über die Schwenkachse x ein Absenken des Riemengehäuses 10 zur Folge hat. Entsprechend weiter wirkt die Luftfeder 27 derart auf den Verlagerungsarm 20 bei einer Verringerung des Unterdrucks im Saugkanal 5 derart ein, dass ein Anheben der Borstenwalzen 16 und somit eine Verringerung des Abstandes zwischen der Auflagefläche der Borsten zu der Saugmundebene 19 erreicht wird.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sauggerät
- 2
- Staubsauger
- 3
- Gehäuse
- 4
- Rohranschlussstutzen
- 5
- Saugkanal
- 6
- Saugraum
- 7
- Elektromotor
- 8
- Zahnriemen
- 9
- Antriebswelle
- 10
- Riemengehäuse
- 11
- Aufnahmeteil
- 12
- Antriebsscheibe
- 13
- Geräteboden
- 14
- Laufrolle
- 15
- Boden
- 16
- Borstenwalze
- 17
- Borstenreihe
- 18
- Mitnehmer
- 19
- Saugmund
- 20
- Verlagerungsarm
- 21
- Grundgehäuse
- 22
- Verbindungsabschnitt
- 23
- Netzanschlusskabel
- 24
- Schalter
- 25
- Handhabungsteil
- 26
- Griff
- 27
- Luftfeder
- 28
- Teppichflor
- 29
- Düsenkante
- a
- Breite
- b
- Durchmesser
- r
- Verschieberichtung
- r'
- Verschieberichtung
- x
- Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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