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Die Erfindung betrifft eine Bürstenwalze für eine Saugdüse, mit einem Bürstenkörper und einer Mehrzahl sich von dem Bürstenkörper weg erstreckender Filamentbüschel zum Reinigen eines Bodens. Ferner betrifft die Erfindung eine Saugdüse mit einem bodenseitig geöffneten Saugraum, einer Bürstenwalze und einem Antrieb für die Bürstenwalze. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Bürstenwalze in der Saugdüse.
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Saugdüsen für Staubsauger, auch als Vorsatzgeräte, als Bürstengeräte, abgekürzt als Düsen oder in Abhängigkeit vom Einsatzzweck als Hartbodendüsen oder Elektrobürsten bezeichnet, sind aus der Praxis bekannt. Staubsauger mit derartigen Saugdüsen verfügen regelmäßig über ein Grundgehäuse, in welchem ein elektrisch betriebener Sauggebläsemotor zum Aufbau einer Saugluftströmung angeordnet ist. Die Saugdüse wird typischerweise über einen flexiblen Saugschlauch und/oder ein Handhabungsrohr strömungsdicht mit dem Staubsauger verbunden. Bei Saugrobotern ist die Saugdüse im Allgemeinen in das Grundgehäuse selbst integriert. Elektrobürsten weisen oftmals eine rotierende Bürstenwalze auf, mittels derer Staub- und/oder Schmutzpartikel von dem Boden ablösbar sind. Von einem Bürstenkörper der Bürstenwalze abstehende Filamentbüschel, Borsten oder dergleichen wirken dazu auf den Boden ein. Derart von dem Boden abgelöste Staub- und/oder Schmutzpartikel werden von der Saugluftströmung mitgerissen und zumeist in einem in dem Grundgehäuse angeordneten Staubsammelraum in einem Staubfilterbeutel abgesondert.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen lässt sich eine nachlassende Reinigungsleistung der Bürstenwalze in der Regel nur indirekt und insofern oft unzuverlässig detektieren. Bei vielen Elektrobürsten ist der Verschleiß der Bürstenwalze nur mit bloßem Auge beispielsweise durch den Vergleich der Länge der Filamentbüschel einer ungebrauchten Bürstenwalze mit der Länge der Filamentbüschel einer gebrauchten Bürstenwalze zu erkennen. Ein nur geringer Verschleiß der Bürstenwalze lässt sich auf diese Weise oftmals nicht oder nur unzuverlässig feststellen. Derzeit verwendete Bürstenwalzen zeichnen sich selbst nach übermäßigem Gebrauch nur durch eine geringe Längenänderung der Filamentbüschel aus, so dass es durch optischen Vergleich kaum möglich ist, eine verlässlich Aussage über den Verschleiß zu treffen.
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Ausgehend davon ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Bürstenwalze anzugeben, bei der der Verschleiß der Filamentbüschel in einfacher und/oder objektiver Weise durch in Augenscheinnahme detektierbar ist.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung liegt damit in einer Bürstenwalze für eine Saugdüse, mit einem Bürstenkörper und einer Mehrzahl sich von dem Bürstenkörper weg erstreckender Filamentbüschel zum Reinigen eines Bodens, wobei wenigstens ein Filamentbüschel ein Indikatorfilament aufweist, das Indikatorfilament ein Kernfilament und eine Verschleißschicht aufweist, und die Verschleißschicht wenigstens teilweise das Kernfilament umhüllt und ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Gebrauch der Bürstenwalze ihre Farbe und/oder die Farbintensität ihrer Farbe als Indikator für den Verschleiß der Bürstenwalze zu ändern.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist somit, dass das die Verschleißschicht des Indikatorfilaments aufgrund des fortschreitenden Gebrauchs der Bürstenwalze und damit einhergehender Abnutzung der Verschleißschicht ihre Farbe und/oder die Farbintensität ihrer Farbe ändert. Die Änderung der Farbe bzw. der Farbintensität stellt einen Indikator dar, durch den ein Benutzer der Bürstenwalze feststellen kann, ob die Bürstenwalze weiterhin zum Reinigen des Bodens eingesetzt werden kann, oder ob eine bevorstehende nachlassende Reinigungsleistung der Bürstenwalze zu erwarten ist und/oder ein Austausch der Bürstenwalze zum Erhalt der Reinigungsleistung angeraten ist. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen bietet die vorgeschlagene Bürstenwalze den Vorteil, dass der Verschleiß nicht indirekt über ein Nachlassen der Reinigungsleistung der Bürstenwalze detektiert werden muss, sondern beispielsweise anhand eines Farbumschlags der Verschleißschicht optisch detektierbar ist. Mit anderen Worten bietet die vorgeschlagene Bürstenwalze gegenüber einer im Stand der Technik zumeist subjektiven Prüfung der Abnutzung der Filamentbüschel den immensen Vorteil, dass durch die Farb- und/oder Farbintensitätsänderung der Verschleißschicht eine objektive Möglichkeit geschaffen wird, in verlässlicher Weise einen Verschleiß der Bürstenwalze zu erkennen.
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Die Bürstenwalze, auch Borstenwalze genannt, ist vorzugsweise zum Reinigen und/oder Pflegen eines Teppichbodens und/oder Hartbodens ausgestaltet. Der Bürstenkörper ist bevorzugt zylinderartig aufgestaltet, wobei sich die Filamentbüschel, auch Borstenbüschel genannt, bevorzugt radial vom Bürstenkörper weg erstrecken. Das Filamentbüschel weist bevorzugt eine Mehrzahl von Filamenten auf, welche sich bevorzugt parallel oder annähernd parallel zueinander längs erstrecken. Das Kernfilament ist bevorzugt zum Reinigen des Bodens ausgestaltet, so dass derart durch das Indikatorfilament nicht nur der fortschreitende Verschleiß der Bürstenwalze erkennbar ist, sondern ebenso der Boden reinigbar ist. Die Änderung der Farbe und/oder der Farbintensität der Farbe kann beispielsweise eine Änderung von Grün bei einer ungebrauchten Bürstenwalze zu Rot bei einer gebrauchten Bürstenwalze bedeuten. Ebenso kann die Änderung der Farbe und/oder der Farbintensität der Farbe kontinuierlich durch fortschreitenden Gebrauch der Bürstenwalze erfolgen.
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Grundsätzlich ist es möglich, dass ein einziges als Indikatorfilament ausgestaltetes Filament des Filamentbüschels den fortschreitenden Verschleiß der Bürstenwalze anzeigen kann. Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist jedoch vorgesehen, dass wenigstens ein Filamentbüschel als Indikatorbüschel ausgestaltet ist, welches nur Indikatorfilamente aufweist, und wenigstens ein anderes Filamentbüschel kein Indikatorfilament aufweist. Bevorzugt weist die Bürstenwalze eine Mehrzahl von Filamentbüscheln auf, wobei ein einziges Filamentbüschel als Indikatorbüschel ausgestaltet ist. Die Mehrzahl der Filamentbüschel sind bevorzugt entlang des Bürstenkörpers insbesondere in Abständen zueinander angeordnet.
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Die Verschleißschicht kann das Kernfilament beispielsweise nur im Bereich seiner beim Reinigen auf den Boden einwirkenden Spitze umhüllen. Nach einer Weiterbildung ist jedoch besonders bevorzugt, dass die Verschleißschicht entlang der gesamten Hüllfläche des Kernfilaments vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise umhüllt die Verschleißschicht das Kernfilament vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig. Bevorzugt weist das Kernfilament und/oder das Filament des Filamentbüschels eine stiftartige und/oder zylinderartige Form auf, wobei die Verschleißschicht die Mantelfläche des zylinderartigen Kernfilaments bedeckt und noch weiter bevorzugt die Grundfläche und/oder Deckfläche des Kernfilaments nicht von der Verschleißschicht bedeckt sind. Ebenso kann die Verschleißschicht das Kernfilament wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig hülsenartig umfassen. Die Verschleißschicht liegt vorteilhafterweise unmittelbar auf dem Kernfilament auf. In alternativer Ausgestaltung weist das Indikatorbüschel eine Mehrzahl von Filamenten auf, die hülsenartig durch eine Mehrzahl von Indikatorfilamenten eingerahmt und/oder umfasst sind. Die Indikatorfilamente bilden bevorzugt einen äußeren Ring des Indikatorbüschels aus, während ein innerer kreisartiger durch den Ring begrenzter Bereich durch die Mehrzahl der Filamente gebildet ist. Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verschleißschicht das Kernfilament anliegend umhüllt und die Dicke der Verschleißschicht ≤ 5 %, 10 % oder 20% des Durchmessers des Indikatorfilaments ist.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung weisen alle Filamentbüschel eine im Wesentlichen gleiche Erstreckung weg vom Bürstenkörper auf und/oder wenigstens das Indikatorfilament weist gegenüber den anderen Filamenten eine geringere Erstreckung weg vom Bürstenkörper auf. Vorzugsweise weist das das Indikatorfilament aufweisende Filamentbüschel eine geringere Erstreckung weg vom Bürstenkörper als die übrigen Filamentbüschel auf. Bei einer geringeren Erstreckung von beispielsweise 1 mm oder 2 mm lässt sich die Standzeit und/oder Lebensdauer des Indikatorfilaments erhöhen. Vorzugsweise ist die Erstreckung des Indikatorfilaments bzw. des das Indikatorfilament aufweisenden Filamentbüschels derart bemessen, dass das Indikatorfilament bzw. dass das Indikatorfilament aufweisende Filamentbüschel beim Reinigen des Bodens nicht in Eingriff mit dem Boden kommt. Durch Kontakt mit Staub und/oder Schmutz und/oder Vibration der Bürstenwalze beim Reinigen des Bodens verschleißt bei dieser Ausgestaltung die Verschleißschicht, welche daraufhin mit fortschreitendem Gebrauch ihre Farbe und/oder ihre Farbintensität ändert. Sofern alle Filamentbüschel eine im Wesentlichen gleiche Erstreckung aufweisen, wirken benachbarte Filamentbüschel stützend für das Filamentbüschel mit dem Indikatorfilament und verlängern derart die Standzeit wenigstens des Indikatorfilaments.
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Grundsätzlich können das Kernfilament und/oder die Verschleißschicht aus beliebigen Materialien ausgestaltet sein, damit die Verschleißschicht durch fortschreitendem Gebrauch der Bürstenwalze ihre Farbe und/oder ihre Farbintensität als Anzeichen des Verschleißes der Bürstenwalze ändert. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch erwiesen, dass das Kernfilament aus Polyethylen, insbesondere aus linearem Polyethylen niederer Dichte, und/oder die Verschleißschicht aus Polyethylenterephthalat, insbesondere aus gefärbtem Polyethylenterephthalat, ausgestaltet ist und/oder die Verschleißschicht aus einem Material ausgestaltet ist, das gegenüber dem Kernfilament eine andere Farbe und/oder eine andere Farbintensität aufweist. Polyethylen verleiht dem Kernfilament eine zum Reinigen des Bodens vorteilhafte Stabilität. Bevorzugt weisen das Kernfilament und die Verschleißschicht im ungebrauchten Zustand der Bürstenwalze die gleiche Farbe und/oder die gleiche Farbintensität der Farbe auf. Weiter bevorzugt ist das Kernfilament aus einem Material ausgestaltet, welches gegenüber der Verschleißschicht nach Gebrauch der Bürstenwalze seine Farbe und/oder seine Farbintensität der Farbe nicht ändert. Derart lässt sich der Verschleiß der Bürstenwalze in einfacher Weise durch Änderung der Farbe bzw. Farbintensität der Verschleißschicht in Bezug auf das Kernfilament detektieren.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist der Bürstenkörper als über eine Antriebswelle der Saugdüse antreibbarer Körper ausgebildet und weist außenseitig wenigstens eine Borstenreihe aus zueinander beabstandeten Filamentbüscheln auf, welche sich von einem Endbereich der Bürstenwalze ausgehend zumindest abschnittsweise helixartig um den Bürstenkörper erstreckt. Der Körper kann als Hohlkörper oder als massiver Körper gebildet sein. Bevorzugt ist der massive Körper aus einem Faserverstärkten Kunststoff gefertigt. Bevorzugt sind zwei um 180° versetzt angeordnete Borstenreihen an dem Bürstenkörper vorgesehen, wobei es ebenso möglich ist, beispielsweise vier um jeweils 90° versetzt angeordnete Borstenreihen zu verwenden. Jede der Borstenreihen erstreckt sich bevorzugt um etwa 90° oder 180° wedelförmig oder helixartig um den Bürstenkörper herum. Weiter bevorzugt ist die Bürstenwalze aufschiebbar auf eine Antriebswelle der Saugdüse ausgestaltet. Bevorzugt ist die Bürstenwalze als massiver Körper ausgebildet und wird an ihren Enden drehbar im Saugraum gelagert.
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Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine Saugdüse gelöst, welche eine bodenseitig geöffneten Saugraum, eine zuvor beschriebene Bürstenwalze und eine Antrieb für die Bürstenwalze aufweist, wobei die Bürstenwalze in dem Saugraum angeordnet ist und durch den Antrieb in Rotation versetzbar ist. Bevorzugt erfolgt die Kraftübertragung von der Antriebswelle der Saugdüse auf die Bürstenwalze über einen Mitnehmer der Antriebswelle, welcher in eine entsprechende Aufnahme innerhalb der Bürstenwalze kraftschlüssig eingreift. Der Antrieb ist bevorzugt als Elektromotor ausgestaltet, welcher weiter bevorzugt die Bürstenwalze über einen Riemenantrieb in Rotation versetzt. Die Ausrichtung der Bürstenwalze im Saugbetrieb ist bevorzugt derart, dass die Filamentbüschel der Bürstenwalze durch einen den Saugraum bodenseitig begrenzenden Saugmund über die Saugdüse hinaus vorstehen, so dass bei auf dem Boden aufgesetzter Saugdüse die Filamentbüschel in den zu reinigenden Boden eingreifen oder über den zu reinigenden Boden streichen. Die Saugdüse ist bevorzugt zur Verwendung als Vorsatzgerät für einen Elektrostaubsauger zum Pflegen des Bodens ausgestaltet, wobei der Staubsauger als handgeführter Stielstaubsauger oder als Saugroboter ausgebildet sein kann. In einem Grundgehäuse des Staubsaugers ist bevorzugt ein Sauggebläsemotor angeordnet, über welchen eine Saugluftströmung erzielbar ist. Die Saugluftströmung wirkt bevorzugt durch den Saugmund auf den Boden ein, so dass von der Bürstenwalze von dem Boden abgelöste Schmutz- und/oder Staubpartikel von der Saugluftströmung erfasst und in einem Staubsammelraum in einem Staubfilterbeutel oder dergleichen abgeschieden werden können.
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Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch ein Verfahren zum Betreiben einer zuvor beschriebenen Bürstenwalze in einer zuvor beschriebene Saugddüse gelöst, mit den Schritten: Rotieren der Bürstenwalze zum Reinigen des Bodens, und Detektieren einer Änderung der Farbe und/oder der Farbintensität der Farbe als Indikator des Verschleißes der Bürstenwalze. Das Detektieren der Änderung der Farbe und/oder der Farbintensität kann zum einen durch Inaugenscheinnahme erfolgen, wobei andererseits auch ein zum Erkennen der Farbänderung und/oder der Farbintensitätsänderung ausgestaltetes elektrisches Detektionselement vorgesehen sein kann. Derart lässt sich in objektiver Weise ein Verschleiß der Bürstenwalze erkennen, wobei der Verschleiß beispielsweise an einem Anzeigeelement der Saugdüse und/oder des Staubsaugers anzeigbar ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Saugdüse mit einer Bürstenwalze gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Unteransicht,
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2 einen Teil der Bürstenwalze nach 1 mit drei Filamentbüscheln in schematischer Schnittansicht, und
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3 ein Indikatorfilament eines der Filamentbüschel nach 2 in schematischer Schnittansicht.
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In 1 ist eine Saugdüse 1 in Form eines motorangetriebenen Bürstengerätes nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Ansicht auf eine Unterseite der Saugdüse 1 gezeigt. Die Saugdüse 1 ist als Vorsatzgerät für einen Staubsauger, nicht gezeigt, ausgebildet und weist im Wesentlichen ein Gehäuse 2 mit einem als Drehkippgelenk ausgebildeten Anschlussstutzen 3 für den Staubsauger auf. In dem Gehäuse 2 erstreckt sich im Anschlussstutzen 3 ein Saugkanal 4 in einen Saugraum 5. Letzterer befindet sich in einem stirnseitigen Bereich, welcher dem Anschlussstutzen 3 abgewandt ist und erstreckt sich nahezu über die gesamte Gehäusebreite.
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In dem Gehäuse 2 ist ein als Elektromotor ausgestalteter Antrieb 6 angeordnet, welcher über einen Treibriemen 7 eine sich in dem Saugraum 5 erstreckende Antriebswelle 8 in Rotation versetzt. Der Treibriemen 7 liegt in einem Riemengehäuse 9 ein, welches an dem der Antriebswelle 8 abgewandten Ende schwenkbeweglich angeordnet ist. An dem der Antriebswelle 8 zugeordneten Ende greift der Treibriemen 7, jedenfalls innerhalb eines Getriebegehäuses 10, auf eine Antriebsscheibe 11, von der beidseitig die zweigeteilte Antriebswelle 8 ausgeht. Letztere erstreckt sich somit jeweils von der Antriebsscheibe 11 ausgehend bis in einen seitlichen Endbereich des Saugraums 5. Die in 1 in Unteransicht auf eine Unterseite 12 gezeigte Saugdüse 1 ist im Bereich des Saugraums 5 partiell aufgebrochen, wobei auf der dem Saugraum 5 abgewandten Seite auf Höhe des Anschlussstutzens 3 zwei Laufrollen 13 bodenseitig angeordnet sind.
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Auf die zweigeteilte Antriebswelle 8 ist auf jeder Seite eine durch die jeweilige Antriebswelle 8 antreibbare Bürstenwalze 14 aufgesteckt. Die Bürstenwalze 14 weist einen als Hohlkörper ausgebildeten zylinderartigen Bürstenkörper 15 auf, welcher außenseitig mit zwei um 180° versetzt angeordneten Borstenreihen 16 versehen ist. Jede Borstenreihe 16 erstreckt sich zwischen den Endbereichen der Bürstenwalze 14, also zwischen dem Getriebegehäuse 10 und einer jeweiligen Seite der Saugdüse 1, um ca. 180° helixartig bzw. spiralförmig um den Bürstenkörper 15 herum.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Teils der Bürstenwalze 14 mit einer sich von dem Bürstenkörper 15 weg erstreckenden Borstenreihe 16. Die Borstenreihe 16 weist drei Filamentbüschel 17 auf, deren Filamente 18 sich jeweils radial von dem Bürstenkörper 15 weg erstrecken. Vorliegend ist es so, dass drei Filamentbüschel 17 gezeigt sind, die jeweils fünf Filamente 18, also einzelne Borsten, aufweisen. Insgesamt weist die Bürstenwalze 14 zwei Borstenreihen 16 mit jeweils sechszehn Filamentbüscheln 17 auf, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet jeweils eine Vielzahl von Filamenten 18 aufweisen.
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Das in 2 gezeigte mittlere Filamentbüschel 17 weist zwei äußere Indikatorfilamente 19 auf, welche die drei inneren Filamente 18 umfassen. Jedes Indikatorfilament 19, gezeigt im Detail in 3, weist ein Kernfilament 20 sowie eine Verschleißschicht 21 auf. Die Verschleißschicht 21 erstreckt sich entlang der gesamten Mantelfläche des zylinderartigen Kernfilaments 20 und umhüllt derartig das Kernfilament 20, wobei die Grundfläche und die Deckfläche des Kernfilaments 20 nicht von der Verschleißschicht 21 umhüllt sind. Die Dicke der Verschleißschicht 21 beträgt vorliegend 10% des Durchmessers des Indikatorfilaments 19.
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Das Kernfilament 20 ist aus weiß eingefärbtem linearem Polyethylen niederer Dichte ausgestaltet, während die Verschleißschicht 21 aus blau eingefärbtem Polyethylenterephthalat ausgestaltet ist. Beim Reinigen des Bodens ändert sich durch fortschreitenden Gebrauch der Bürstenwalze 14 und entsprechender Abnutzung der Verschleißschicht 21 die Farbe der Verschleißschicht 21, wodurch ein Bediener in einfacher optischer Weise den Verschleiß der Bürstenwalze 14 erkennen kann. Mit anderen Worten ist die Verschleißschicht 21 ausgestaltet, dass sich durch fortschreitenden Gebrauch der Bürstenwalze 14 die Farbe der Verschleißschicht 21 als Anzeichen bzw. Indikator des Verschleißes der Bürstenwalze 14 ändert.
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Während bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung der mittlere der drei Filamentbüschel 17 zwei Indikatorfilamente 19 aufweist, kann das mittlere Filamentbüschel 17 als Indikatorbüschel ausgestaltet nur Indikatorfilamente 19 aufweisen. Die Filamentbüschel der in 2 gezeigten Ausgestaltung sind ferner durch eine jeweils gleiche Länge ihrer Filamente 18, 19 gekennzeichnet, wobei es jedoch auch so sein kann, dass das Indikatorfilament 19 gegenüber anderen Filamenten 18 eine geringere Länge aufweist, so beispielsweise um 1 mm eingekürzt ist. Dadurch lässt sich eine längere Standzeit des Indikatorfilaments 19 erreichen. Zur Detektion der Farbänderung der Verschleißschicht 21 kann zudem ein elektrisches Detektionselement vorgesehen sein, so beispielsweise eine Kamera oder ein sonstiges Mittel zur Erkennung einer Farbänderung und/oder einer Farbintensitätsänderung der Verschleißschicht 21.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Saugdüse
- 2
- Gehäuse
- 3
- Anschlussstutzen
- 4
- Saugkanal
- 5
- Saugraum
- 6
- Antrieb
- 7
- Treibriemen
- 8
- Antriebswelle
- 9
- Riemengehäuse
- 10
- Getriebegehäuse
- 11
- Antriebscheibe
- 12
- Unterseite
- 13
- Laufrolle
- 14
- Bürstenwalze
- 15
- Bürstenkörper
- 16
- Borstenreihe
- 17
- Filamentbüschel
- 18
- Filament
- 19
- Indikatorfilament
- 20
- Kernfilament
- 21
- Verschleißschicht
