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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein ein saugendes Gebläse aufweisendes Reinigungsgerät, mit einem länglichen Saugmund, der mit einem Borstenstreifen und/oder einer Dichtlippe versehen ist, wobei der Borstenstreifen und/oder die Dichtlippe an einer entlang des Saugmundes verlaufenden Traverse angebracht sind, die in einem den Saugmund aufweisenden Gehäuse beweglich gelagert ist, wobei die Traverse durch Druckbeaufschlagung des Borstenstreifens und/oder der Dichtlippe gegen eine Federkraft in das Gehäuse hinein bewegbar ist.
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Im Stand der Technik sind saugende Reinigungsgeräte wie z. B. Staubsauger bekannt, die einen relativ breiten Saugkopf mit länglichem Saugmund aufweisen. Viele solcher Reinigungsgeräte sind am Saugmund mit Borstenstreifen und/oder Dichtlippen versehen, um die Reinigungswirkung zu verbessern. Der Borstenstreifen und/oder die Dichtlippe sind bei bekannten Reinigungsgräten der hier in Rede stehenden Art an einer entlang des Saugmundes verlaufenden Traverse angebracht, die im Gehäuse des Saugkopfes bzw. der Teppichbürste mittels Federn beweglich gelagert ist, damit der Borstenstreifen bzw. die Dichtlippe beim Gebrauch des Reinigungsgerätes elastisch gegen die zu reinigenden Fläche gedrückt wird. Die Federn drücken hierzu gegen die Enden der Traverse. Des Weiteren ist die Traverse mit einem Zug-/Druckelement versehen, um den Borstenstreifen bzw. die Dichtlippe aus einer Hartbodenbetriebsstellung in eine Teppichbetriebsstellung und umgekehrt vertikal verfahren zu können. Die bekannten Mechanismen zur Umstellung von Teppich- auf Hartbodenbetriebsstellung beruhen auf Borstenstreifen, die aufwändig in Metallblechen eingefasst sind und über vergleichsweise große und aufwändige Mechanismen (meistens aus Drahtgestellen und mit Federunterstützung) umgeschaltet werden. Dies führt zu großen und aufwändigen sowie teuren Ausführungen. Für die Realisierung einer bauraumoptimierten Ausführung sind diese aufwändigen Mechanismen nicht geeignet. Zudem kommt es bei herkömmlichen Saugköpfen (Bodendüsen) von Staubsaugern bei einer punktuellen, außermittigen Vertikalbelastung des Borstenstreifens bzw. der Dichtlippe zu einem Verkippen der Traverse, was mitunter die bestimmungsgemäße Funktion des Borstenstreifens bzw. der Dichtlippe beeinträchtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf einfache Weise die Funktionssicherheit der verfahrbaren, den Borstenstreifen bzw. die Dichtlippe haltenden Traverse verbessert ist, so dass eine zuverlässige Anpassungsmöglichkeit des Saugmundes an die zu reinigende Fläche sichergestellt ist. Insbesondere soll ein Verkippen der Traverse vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung schlägt vor, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Traverse mit einer Federvorrichtung versehen ist, welche bei ungleichmäßiger Druckbeaufschlagung der Traverse aufgrund stellenweiser Druckbeaufschlagung eines der beiden Endbereiche des Borstenstreifens und/oder der Dichtlippe bewirkt, dass die Endbereiche der Traverse dennoch zusammen oder zumindest vergleichmäßigt in die gleiche Richtung bewegt werden, und dass die Federvorrichtung durch Koppelstangen an einer Welle angebunden ist, wobei die Traverse durch Drehen der Welle mittels der Koppelstangen angehoben oder abgesenkt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, dass die elastisch gelagerte Traverse funktionssicher angehoben wird, auch wenn sie nur einseitig in das Gehäuse bzw. dessen Chassis gedrückt wird. Dies wird durch die mindestens eine Federvorrichtung sichergestellt, die bewirkt, dass ein einseitiges Hochdrücken der Traverse durch einseitige Druckbeaufschlagung des Bürstenstreifens und/oder der Dichtlippe dennoch ein im Wesentlichen gleichmäßiges Anheben bzw. Hochschieben beider Traversenenden ergibt. Dadurch werden ein Knittern (Verkrunkeln) der Dichtlippe bzw. eine Deformation sowie ein Verkanten der Traverse vermieden. Insbesondere wird dadurch auch ein unerwünschtes Festsaugen des Saugmundes an der zu reinigenden Fläche verhindert.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federvorrichtung aus einer Drehstabfeder (Torsionsfeder) gebildet ist, deren Enden an mindestens zwei an der Traverse ausgebildeten Lagerstellen drehbar in den Lagerstellen gehalten sind. Durch die Verwendung einer Drehstabfeder kann auf relativ kostengünstige sowie in kompakt bauender Weise zuverlässig sichergestellt werden, dass bei außermittiger, einseitiger Druckbeaufschlagung des Bürstenstreifens und/oder der Dichtlippe die Endbereiche der Traverse gleichzeitig und im Wesentlichen gleichmäßig angehoben bzw. hochgeschoben werden, so dass ein unkontrolliertes Deformieren der Traverse verhindert wird und dieselbe somit hohe Druckkräfte aufnehmen kann.
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Hierzu sind die Lagerstellen vorzugsweise an Vorsprüngen ausgebildet, die an der dem Bürstenstreifen und/oder der Dichtlippe abgewandten Seite der Traverse vorstehen. Die Enden der Drehstabfeder (Torsionsfeder) sind vorzugsweise gekröpft ausgebildet.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehstabfeder steif oder möglichst steif ausgeführt, um die Funktion eines Stabilisators auszuüben. Die Drehstabfeder lässt in diesem Fall nur eine entsprechend geringe Torsionsverformung zu. Hierdurch ist in besonderem Maße sichergestellt, dass sich bei ungleichmäßiger Druckbeaufschlagung der Traverse aufgrund punktueller, außermittiger Druckbeaufschlagung des Borstenstreifens und/oder der Dichtlippe die Endbereiche der Traverse gleichwohl synchron in die gleiche Richtung bewegen.
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Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, eine definierte Nachgiebigkeit der Drehstabfeder einzustellen, zum Beispiel indem die Drehstabfeder gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen ihren Enden mindestens einen Längenabschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche aufweist. Die so definiert eingestellte Nachgiebigkeit der Drehstabfeder kann beispielsweise dazu dienen, ein angenehmeres Handling des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Reinigungsgerätes zu erreichen. Aufgrund der eingestellten Nachgiebigkeit empfindet der Benutzer den Saugmund eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Staubsaugervorsatzgerätes als weniger steif und damit das Handling des Reinigungsgerätes als besonders angenehm.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt der Abstand zwischen den beiden Lagerstellen der Drehstabfeder bzw. des Stabilisators mindestens ein Drittel, vorzugsweise mindestens die Hälfte der Länge der Traverse. Hierdurch lässt sich bei geringem oder reduziertem Bauteilgewicht der Traverse im Sinne eines Leichtbaus eine optimale Sicherheit gegen Deformation sowie Verkanten der Traverse bei außermittiger, einseitiger Druckbeaufschlagung des Bürstenstreifens und/oder der Dichtlippe erzielen.
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Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass der Abstand zwischen den Koppelstangen mindestens ein Viertel, vorzugsweise mindestens ein Drittel der Länge der Traverse beträgt. Hierdurch lässt sich bei geringem oder reduziertem Bauteilgewicht der Federvorrichtung, insbesondere Drehstabfeder, im Sinne eines Leichtbaus und im Sinne relativ geringer Biegemomente eine optimale Kraftübertragung von den Koppelstangen auf die Federvorrichtung (Drehstabfeder) für ein Verschieben des Borstenstreifens und/oder der Dichtlippe aus einer gegenüber der Saugmundunterseite ausgefahrenen Stellung (Hartbodenbetriebsstellung) in eine eingefahrene Stellung (Teppichbetriebsstellung) und umgekehrt realisieren. Die Koppelstangen sind dabei vorzugsweise zwischen den Lagerstellen der Drehstabfeder bzw. des Stabilisators an derselben oder demselben angebunden.
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Die Erfindung sowie deren oben genannten Ausgestaltungen lassen sich bei verschiedenen saugenden Reinigungsgeräten nutzen. Insbesondere kann der Saugmund der erfindungsgemäßen Vorrichtung Bestandteil einer als Vorsatzgerät ausgebildeten Teppichbürste, insbesondere einer Teppichbürste mit einem drehbar angetriebenen Bürstenkörper sein. Die Teppichbürste weist dabei vorzugsweise ein Fahrwerk auf, dessen Drehachse im Wesentlichen parallel zu der Traverse verläuft. Des Weiteren kann der Saugmund der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Bestandteil eines Gerätes zur Feuchtreinigung von Glasscheiben oder Hartflächen sein. Ferner kann der Saugmund der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Bestandteil eines ein Fahrwerk aufweisenden Staubsaugerroboters sein.
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Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuseteils bzw. Chassis einer elektromotorisch angetriebenen Teppichbürste mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 in einer vergrößerten perspektivische Darstellung; und
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3 eine Traverse mit Dichtlippe und Borstenstreifen in einer perspektivischen Darstellung.
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Bei dem in 1 dargestellten Gehäuseteil 1 handelt es sich um ein Chassis einer elektromotorisch angetriebenen Teppichbürste als Vorsatzgerät eines Staubsaugers. Einige Teile der Teppichbürste sind hier der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt, wie etwa der Elektromotor mit Getriebe zum Antrieb mindestens eines im Saugmund 2 angeordneten Bürstenkörpers, das am Saugkanal 3 gelenkig angeschlossene Gelenkstück (Rohranschlussstutzen), die auf Achszapfen 4 gelagerten Laufrollen des Fahrwerks und das obere Gehäuseteil (Gehäusedeckel). Der mindestens eine Bürstenkörper (nicht gezeigt) ist typischerweise als Borstenwalze (Rundbürste) ausgeführt. Der Saugmund 2 ist dementsprechend tunnelförmig ausgebildet, weshalb dieser auch als Bürstentunnel bezeichnet werden kann. Der Saugmund oder Bürstentunnel 2 erstreckt sich nahezu über die gesamte Breite des Chassis 1 bzw. Vorsatzgerätes. Die Gelenkverbindung des Rohranschlussstutzens ist an dem Chassis 1 zwischen den Achszapfen 4 der Laufrollen ausgebildet.
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Der längliche Saugmund 2 ist vorderseitig mit einer gummielastischen Dichtlippe 5 und/oder einem Borstenstreifen 6 versehen (vgl. 2 und 3). Der Borstenstreifen 6 und/oder die Dichtlippe 5 sind hierzu an einer entlang des Saugmundes verlaufenden Traverse 7 angebracht, die in dem Gehäuse bzw. Chassis 1 der Teppichbürste beweglich gelagert ist. Die Traverse 7 ist mit einer Federvorrichtung 8 versehen, so dass sie durch Druckbeaufschlagung des Borstenstreifens 6 und/oder der Dichtlippe 5 gegen eine Federkraft in das Gehäuse hinein bewegt werden kann.
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Der mit einer Dichtlippe 5 kombinierte Borstenstreifen 6 stützt die Dichtlippe 5 ab und weist mehrere borstenfreie Abschnitte 6.1 auf, die eine bereichsweise Verlagerung der Dichtlippe 5 in Richtung Saugmund 2 zulassen, wodurch sich zwischen der Unterkante der Dichtlippe 5 und der zu reinigenden Fläche ein Spalt ausbilden kann und somit ein zufriedenstellender Durchlass von Grobschmutz in Richtung Saugmund 2 sichergestellt wird. Der Borstenstreifen 6 bzw. die Borsten aufweisenden Abschnitte desselben sind saugmundseitig der Dichtlippe 5 angeordnet.
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Die Traverse 7 ist in einem schlitzförmigen Hohlraum 9 des Chassis 1 angeordnet und geführt. Der Hohlraum 9 ist durch eine vordere Wand 1.1 des Chassis 1 und einen leistenförmigen Wandabschnitt 2.1 des Saugmundes 2 begrenzt ist. Die Federvorrichtung 8 der Traverse 7 ist so ausgeführt, dass sie bei ungleichmäßiger Druckbeaufschlagung der Traverse 7 aufgrund stellenweiser Druckbeaufschlagung eines der beiden Endbereiche der Dichtlippe 5 und/oder des Borstenstreifens 6 bewirkt, dass die Endbereiche der Traverse 7 dennoch zusammen oder zumindest vergleichmäßigt in die gleiche Richtung bewegt werden. Mit anderen Worten wird durch die Federvorrichtung 8 sichergestellt, dass die Traverse nicht verkippt, also im Wesentlichen gleichmäßig und symmetrisch angehoben wird, auch dann, wenn sie nur einseitig durch eine in den Hohlraum 9 gerichtete Kraft beaufschlagt wird. Dadurch wird ein Verknittern (Verkrumpeln) der Dichtlippe 5 sowie eine Deformation der Traverse 7 selbst verhindert. Insbesondere wird ein Verkanten der Traverse 7 in ihrer Führung innerhalb des schlitzförmigen Hohlraums 9 verhindert.
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Die Federvorrichtung 8 ist vorzugsweise aus einer Drehstabfeder 8' gebildet. Diese kann auch als Torsionsfeder oder Torsionsstab bezeichnet werden. Ihre Enden 8.1, 8.2 sind beispielsweise gekröpft ausgebildet. Alternativ kann die Drehstabfeder 8' aber auch nur einfach abgewinkelte Enden aufweisen. Die Drehstabfeder 8' ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise aus Stahl gefertigt. Die Enden der Drehstabfeder 8' sind drehbar in an der Traverse 7 ausgebildeten Lagerstellen 10, 11 gehalten. Die beiden Lagerstellen 10, 11 sind vorzugsweise nahe den Enden der Traverse 7 angeordnet, wobei der Abstand der Lagerstelle 10 bzw. 11 von dem nächstliegenden Ende der Traverse 7 jeweils gleich ist. Die Lagerstellen 10, 11 sind an Vorsprüngen 12 der Traverse 7 ausgebildet, die an der der Dichtlippe 5 bzw. den Bürstenstreifen 6 abgewandten Seite der Traverse 7 vorstehen. Die Vorsprünge 12 sind vorzugsweise einstückig mit der Traverse 7 ausgebildet.
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Der Abstand zwischen den beiden Lagerstellen 10, 11 der Drehstabfeder 8' beträgt vorzugsweise mehr als ein Drittel der Länge der Traverse 7. In dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsspiel beträgt der Abstand zwischen den beiden Lagerstellen 10, 11 sogar mehr als die Hälfte der Länge der Traverse 7.
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Die Drehstabfeder 8' ist drehbar im Chassis 1 gehalten. Hierzu dienen Koppelstangen 13. Die jeweilige Koppelstange 13 ist mit ihrem einen Ende mit dem länglichen Abschnitt 8.3 der Drehstabfeder 8', d. h. dem Abschnitt 8.3 zwischen den gekröpften oder abgewinkelten Enden 8.1, 8.2 der Drehstabfeder 8' verbunden und mit ihrem anderen Ende an einer Welle 14 angelenkt, und zwar an einer Lasche oder einem Ansatz 14.1, 14.2, die/der radial von der Welle 14 vorsteht und mit derselben drehstarr verbunden, beispielsweise verschweißt oder mit derselben einstückig ausgebildet ist. Die Welle 14 ist drehbar in dem Chassis 1 der Bürste gelagert. Die Koppelstangen 13 wandeln die Drehbewegung der Welle 14 in eine translatorische Bewegung um. Durch Drehen der Welle 14 werden mittels der Koppelstangen 13 die Traverse 7 und die Drehstabfeder 8' angehoben oder abgesenkt. Der Abstand zwischen den Koppelstangen 13, die mit dem länglichen Abschnitt der Drehstabfeder 8' verbunden sind, beträgt mehr als ein Drittel der Länge der Traverse 7.
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Die Welle 14 ist beispielsweise mit einem radial abstehenden Arm (Hebel) 15 versehen, an dem ein motorgetriebener Stellmechanismus (nicht gezeigt) angreift bzw. angelenkt ist.
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An der Welle 14 sind vorzugsweise weitere Koppelelemente 16 angelenkt, mittels derer weitere Komponenten der Bürste, z. B. eine hintere Saugmundleiste mit oder ohne Dichtlippe, angehoben oder abgesenkt werden können.
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Nachfolgend werden die Funktionsweise und das Zusammenspiel von Traverse 7, Federvorrichtung (Drehstabfeder) 8 und Koppelstangen 13 unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In 3 ist an der linken Außenseite eine Kraft F1 angedeutet, welche die Traverse 7 von einer zu reinigenden Fläche, z. B. einem Teppichboden wegdrückt. Die an dem Gehäuse bzw. Chassis 1 des Reinigungsgerätes bzw. Vorsatzgerätes verschiebbar gelagerte Drehstabfeder 8' bewirkt, dass die Traverse 7 sowohl in dem Bereich, in welchem die Kraft F1 über die Dichtlippe 5 und/oder den Borstenstreifen 6 auf die Traverse 7 einwirkt, als auch an ihrem gegenüberliegenden Ende jeweils um den Weg s1 angehoben wird. Denn die Drehstabfeder 8' ist so ausgebildet und gelagert, dass sie nur ein im Wesentlichen gleichförmiges Anheben der Traverse 7 zulässt, indem sie den von der Kraft F1 entfernt gelegenen bzw. rechten Endabschnitt der Traverse 7 anhebt. Dadurch werden auch die an der Traverse 7 angeschlossenen Enden der Koppelstangen 13 gleichmäßig angehoben. Im Ergebnis wird so erreicht, dass die jeweilige Koppelstange 13 nicht verformt, insbesondere nicht um ihre Längsmittelachse verdreht wird.
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Die Drehstabfeder (Torsionsfeder) 8' der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist kinematisch betrachtet vorzugsweise als Stabilisator ausgeführt. Man wird die Drehstabfeder 8' bzw. den Stabilisator im Sinne der Erfindung möglichst steif ausführen, um ein Verkippen der Traverse 7 weitestgehend zu verhindern. Die Drehstabfeder (Stabilisator) 8' wird hierzu besonders steif ausgeführt. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Drehstabfeder 8' so auszuführen, dass sie eine definierte elastische Nachgiebigkeit bietet. In diesem Fall kann die Drehstabfeder 8' beispielsweise zwischen ihren gekröpften oder abgewinkelten Enden 8.1, 8.2 mindestens einen Längenabschnitt 8.31 mit reduzierter Querschnittsfläche aufweisen. Die gezielt eingestellte elastische Nachgiebigkeit der Drehstabfeder 8' kann beispielsweise dazu dienen, eine angenehmere Handhabung des saugenden Reinigungsgerätes bzw. des hiermit ausgerüsteten Vorsatzgerätes durch eine gewisse Nachgiebigkeit der die Dichtlippe 5 und/oder den Borstenstreifen 6 haltenden Traverse 7 zuzulassen. Der den Saugmund 2 aufweisende Teil des Reinigungsgerätes bzw. Vorsatzgerätes wird dann als nicht so steif oder weniger starr empfunden. Für diesen Fall wird die Drehstabfeder 8' mehr als elastische Feder ausgelegt, d. h. sie weist in diesem Fall eine definierte Steifigkeit (elastische Nachgiebigkeit) auf.
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Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Varianten denkbar, die auch bei von diesen Beispielen abweichender Gestaltung von der in den beigefügten Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur in einer motorangetriebenen Teppichbürste, sondern insbesondere auch in einer beliebigen anderen Bodensaugdüse mit und ohne rotierendem Bürstenkörper verwirklicht werden.
