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Die Erfindung betrifft ein Vorsatzgerät für einen Staubsauger mit einem ein Chassis und eine Haube aufweisenden Gehäuse, wobei das Chassis einen Saugmund, einen an dem Saugmund angeschlossenen Saugkanal, einen Walzen- oder Schwingkörper und einen Elektromotor zum Antrieb des Walzen- oder Schwingkörpers aufweist.
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Derartige Vorsatzgeräte, insbesondere elektromotorangetriebene Teppichbürsten für Staubsauger sind bekannt (siehe z. B.
DE 103 26 841 A1 ). Des Weiteren sind auch Bodenwischgeräte bekannt, die als Vorsatzgerät für einen handgeführten, elektrisch betriebenen Staubsauger ausgeführt sind und einen elektromotorisch angetriebenen Schwingkörper aufweisen, an dessen Unterseite ein Wischtuchträger mit Wischtuch lösbar befestigbar ist (siehe z. B.
DE 10 2011 054 048 A1 ).
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Um den Elektromotor, der den Walzenkörper bzw. Bürstenkörper in Rotation bzw. den Schwingkörper mit dem Wischtuch in eine oszillierende Schwingbewegung versetzt, ausreichend zu kühlen, ist bei derartigen Vorsatzgeräten des Standes der Technik vorgesehen, dass ein Teil der Saugluft als Kühlluft durch das Gehäuse des Vorsatzgerätes strömt. Hierzu weisen der Saugkanal und/oder der Saugmund eine oder mehrere Leckagestellen auf, die sicherstellen, dass der Elektromotor ausreichend mit Kühlluft versorgt wird.
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Die Energieeffizienz von Staubsaugern, die mit herkömmlichen Vorsatzgeräten der voranstehend genannten Art ausgestattet sind, ist wegen der bislang tolerierten und zur Motorkühlung erforderlichen Leckagen verbesserungsbedürftig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorsatzgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine ausreichende und zuverlässige Kühlung des in ihm montierten Elektromotors sicherstellt und zugleich die Saugleistung bzw. Energieeffizienz des zugeordneten Staubsaugers verbessert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Vorsatzgerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Das erfindungsgemäße Vorsatzgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass sein Gehäuse Öffnungen zum Einlass und Auslass von Luft zur Kühlung des Elektromotors aufweist, wobei die Öffnungen beabstandet von dem Saugmund und dem Saugkanal angeordnet sind, und wobei in dem Gehäuse ein Ventilator zum Ansaugen und Ausblasen von Luft über die Öffnungen angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform ist der Walzenkörper als Bürstenkörper bzw. als vorzugsweise zylindrische Bürstenwalze ausgebildet. Es ist möglich, dass auf dem Walzenkörper ein Reinigungstuch fixiert ist.
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Das erfindungsgemäße Vorsatzgerät benötigt somit keine Undichtigkeiten (Leckagestellen) in der Wand des Saugkanals und/oder in der Wand des Saugmunds, um durch den Saugluftstrom des Staubsaugers eine ausreichende Kühlluftversorgung des Elektromotors sicherzustellen. Vielmehr ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung, die bei einem herkömmlichen Vorsatzgerät der eingangs genannten Art bislang tolerierten und zur Motorkühlung erforderlichen Leckagen zu beseitigen oder zumindest deutlich zu verringern, so dass die Energieeffizienz bzw. Saugleistung des Staubsaugers verbessert und dennoch eine ausreichende und zuverlässige Kühlung des im Vorsatzgerät montierten Elektromotors sicherstellt wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vorsatzgerätes wird eine durch den Saugkanal strömende Saugluft unabhängig bzw. separat zu der vom Einlass zum Auslass geführten Luft zur Kühlung des Elektromotors durch das Gehäuse des Vorsatzgerätes geleitet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vorsatzgerätes ist dessen Saugkanal rohrartig und abgesehen von einer optionalen Revisionsklappe, die eine Reinigungsöffnung des Saugkanals verschließt, durch welche der Benutzer des Vorsatzgerätes den Saugkanal im Verschmutzungs- oder Verstopfungsfall reinigen kann, einteilig ausgeführt. Beispielsweise ist der Saugkanal zumindest abschnittsweise einteilig ausgebildet und hat mindestens einen einen einteiligen Rohrquerschnitt aufweisenden Kanalabschnitt. Es ist möglich, dass der Saugkanal durch zwei bevorzugt miteinander verklebte und/oder verschweißte Rohrhälften oder längliche Rohrsegmente gebildet ist. Hierdurch werden die Saugleistung beeinträchtigende Leckagen vermieden oder zumindest deutlich minimiert. Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vorsatzgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkanal mindestens zwei jeweils einen einteiligen Rohrquerschnitt aufweisende Kanalabschnitte aufweist. Der Saugkanal kann dabei eine mit einer Revisionsklappe versehene Reinigungsöffnung aufweisen, wobei der Saugkanal im Bereich der Reinigungsöffnung einen einteiligen Kanalabschnitt aufweist, dessen Kanalwände die Revisionsklappe im montierten Zustand unmittelbar berührt. Die Revisionsklappe und/oder der Saugkanal sind vorzugsweise mit einer oder mehreren Dichtlippen versehen, welche die Reinigungsöffnung gegenüber der Revisionsklappe abdichten und ein Ansaugen von Luft durch den von der Revisionsklappe begrenzten Fugenspalt verhindern.
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Der Abstand der Lufteinlass- und Luftauslassöffnung von der Öffnung des Saugmundes beträgt beispielsweise mindestens 3 cm, vorzugsweise mindestens 5 cm, und besonders bevorzugt mindestens 6 cm.
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Weist das erfindungsgemäße Vorsatzgerät einen drehbaren Walzenkörper auf, der im Saugmund angeordnet ist und durch den im Vorsatzgerät montierten Elektromotor angetrieben wird, so ist der Saugmund vorzugsweise gegenüber dem Gehäuseraum (Motorraum), in welchem der Elektromotor angeordnet ist, abgedichtet, damit aus dem Motorraum möglichst keine Luft in den Saugmund gesaugt wird. Hierzu ist vorzugsweise das Gehäuse eines Getriebes, welches den Walzenkörper mit der Motorwelle des Elektromotors koppelt und sich durch eine Durchgangsöffnung in der Wand des Saugmunds vom Motorraum in den Saugmund erstreckt, mit einer Dichtung versehen. Die Dichtung umschließt das Getriebegehäuse ringförmig und ist vorzugsweise aus gummielastischem Material gefertigt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vorsatzgerätes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen zum Einlass und Auslass von Luft zur Kühlung des Elektromotors so angeordnet sind, dass sich beim Betrieb des Ventilators ein im Wesentlichen unidirektionaler Kühlluftstrom zwischen den Öffnungen einstellt. Diese Ausgestaltung begünstigt eine effektive Wärmeabfuhr aus dem Gehäuse des Vorsatzgerätes. Vorzugsweise sind hierzu die Öffnungen zum Einlass und Auslass von Luft zur Kühlung des Elektromotors an entgegengesetzten Seiten des Gehäuses, vorzugsweise entgegengesetzten Seiten des Chassis angeordnet.
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Der Ventilator, mittels dem Luft zur Kühlung des Elektromotors unabhängig von der beim Betrieb des Staubsaugers erzeugten Saugluftströmung über die Öffnungen angesaugt und ausgeblasen wird, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf der Motorwelle des Elektromotors sitzen. Der Ventilator kann insbesondere in dem Elektromotor integriert sein.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vorsatzgerätes sieht vor, dass der Ventilator ein von dem Elektromotor separat gefertigter Ventilator ist. Diese Ausgestaltung schafft Freiheitsgrade hinsichtlich der Konstruktion des Elektromotors bzw. dessen Anordnung innerhalb des Vorsatzgerätes. Insbesondere ermöglicht die Verwendung eines separat von dem Elektromotor gefertigten Ventilators eine gezielte Einstellung des Kühlluftvolumenstroms und/oder des Kühlluftströmungsweges. Der separat von dem Elektromotor gefertigte Ventilator kann unabhängig von der Drehzahl des Elektromotors betrieben werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Vorsatzgerät auch mehrere Ventilatoren aufweisen, von denen beispielsweise einer auf der Motorwelle des Elektromotors sitzt und ein anderer Ventilator beabstandet von dem Elektromotor, an einer hinsichtlich der Kühlung des Elektromotors günstigen Stelle im Chassis des Vorsatzgerätes angeordnet ist. Der separat von dem Elektromotor gefertigte Ventilator kann dabei unabhängig von dem Elektromotor betrieben werden.
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Der mindestens eine Ventilator des erfindungsgemäßen Vorsatzgerätes kann nahe oder unmittelbar an der Innenseite einer Außenwand des Gehäuses bzw. Chassis montiert sein. Vorzugsweise ist er jedoch zwischen und beabstandet von den Öffnungen angeordnet, über die Luft zur Kühlung des Elektromotors in das Gehäuse eingesaugt und nach außen geblasen wird. Hierdurch ist der Ventilator gut vor mechanischen Einwirkungen geschützt. Dementsprechend ist der Innenraum des Gehäuses beim Betrieb des Ventilators in einen Unterdruckbereich und einen Überdruckbereich unterteilt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Öffnungen, über die Luft zur Kühlung des Elektromotors in das Gehäuse eingesaugt und nach außen geblasen wird, eine Vielzahl von Einlassöffnungen und eine Vielzahl von Auslassöffnungen. Hierdurch lässt sich mit vielen relativ kleinen Öffnungen eine große Gesamtöffnungsfläche schaffen, ohne die Stabilität des Gehäuses und/oder den Schutz der im Gehäuse montierten Komponenten, insbesondere Elektronikbauteile zu beeinträchtigen. Beispielsweise definieren die Einlassöffnungen und die Auslassöffnungen in dieser Ausgestaltung sieb- oder gitterartige Flächenabschnitte. Die Anzahl der Öffnungen je sieb- oder gitterartigem Flächenabschnitt beträgt beispielsweise mehr als 50, vorzugsweise mehr als 80 Öffnungen, wobei die freie Querschnittsfläche der jeweiligen Öffnung beispielsweise im Bereich von 3 bis 30 mm2, vorzugsweise im Bereich von 3 bis 20 mm2 liegt. Die die sieb- oder gitterartige Flächenabschnitte definierenden Öffnungen weisen dabei vorzugsweise unterschiedliche Durchmesser bzw. unterschiedlich große freie Querschnittsflächen auf.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis und/oder die Haube des Gehäuses und/oder ein auf dem Chassis unterhalb der Haube angeordneter Rahmen Trennwände aufweist, die einen mittels des Ventilators erzeugten Luftstrom zum und/oder entlang des Elektromotors führen. Durch strömungstechnisch günstig geformte und/oder ausgerichtete Trennwände lässt sich die Kühlluft optimal zum bzw. entlang des Elektromotors führen. Die Trennwände können auch als Luftführungselemente bezeichnet werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Chassis einer elektrisch angetriebenen Teppichbürste als Vorsatzgerät für einen Staubsauger, in perspektivischer Darstellung; und
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2 ein weiteres Beispiel eines Chassis einer elektrisch angetriebenen Teppichbürste, in perspektivischer Darstellung.
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In den 1 und 2 ist jeweils ein Chassis 1 einer elektromotorisch angetriebenen Teppich- und Hartbodenbürste gezeigt, die als Vorsatzgerät eines Staubsaugers verwendet wird. Einige Teile der Teppichbürste sind hier der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt. Das Chassis 1 weist einen Saugmund 2 auf. Der Saugmund 2 geht in einen Saugkanal 3 über, an dem ein Rohranschlussstutzen (nicht gezeigt) für ein Saugrohr gelenkig angeschlossen ist. Die Gelenkverbindung des Rohranschlussstutzens ist an dem Chassis 1 zwischen Achszapfen zweier Laufrollen 4 ausgebildet. Das Chassis 1 wird mittels Verbindungselementen 5, beispielsweise Schrauben, mit einem rahmenartigen Oberteil (nicht gezeigt) und/oder einer Haube als Gehäuseoberteil (nicht gezeigt) verbunden.
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In dem Chassis 1 ist ein Elektromotor 6 mit Getriebe 7 zum Antrieb mindestens eines in dem Saugmund 2 angeordneten Walzenkörpers gelagert. Der mindestens eine Walzenkörper (nicht gezeigt) ist typischerweise als Borstenwalze (Rundbürste) ausgeführt. Der Saugmund 2 erstreckt sich nahezu über die gesamte Breite des Chassis 1 bzw. Vorsatzgerätes.
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Der Saugmund 2 ist von dem Motorraum 8 unter Ausbildung eines Bürstentunnels durch eine Wand (Tunnelwand) 9 getrennt. In der Wand 9 ist eine Durchgangsöffnung ausgebildet, durch die ein Abschnitt des Getriebes 7 mit einem Abtriebswellenzapfen in den Saugmund 2 ragt. An der Durchgangsöffnung ist eine Halterung zur Lagerung des Getriebegehäuses 7.1 ausgebildet. Auf das Getriebegehäuse 7.1 ist ein separat gefertigtes Dichtelement 10 aus gummielastischem Material aufgeschoben. Der Bürstentunnel ist somit gegenüber dem Gehäuseraum 8, in welchem der Elektromotor 6 angeordnet ist, abgedichtet, damit sich die Saugwirkung des Staubsaugers möglichst vollständig auf den der zu reinigenden Bodenfläche zugewandten Saugmund konzentriert und aus dem Motorraum 8 des Gehäuses möglichst keine Luft in den Bürstentunnel gesaugt wird. Hierzu, d. h. zur Optimierung der Saugleistung und Verbesserung der Energieeffizienz des Staubsaugers, ist auch der an dem Bürstentunnel angeschlossene Saugkanal 3 zur Umgebung hin, insbesondere zum Motorraum 8 hin, abgedichtet.
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Zur Vermeidung von Undichtigkeiten am Saugkanal 3 ist dieser vorzugsweise zumindest abschnittsweise einteilig ausgebildet und hat mindestens einen einen einteiligen Rohrquerschnitt aufweisenden Kanalabschnitt. Beispielsweise kann der Saugkanal 3 zwei jeweils einen einteiligen Rohrquerschnitt aufweisende Kanalabschnitte und an der Unterseite eine mit einer Revisionsklappe (nicht gezeigt) versehene Reinigungsöffnung aufweisen, wobei im Bereich der Revisionsöffnung ein einteiliger Kanalabschnitt ausgebildet ist, dessen Kanalwände die Revisionsklappe im montierten Zustand unmittelbar berühren. Die Revisionsklappe und/oder der Saugkanal 3 sind vorzugsweise mit einer oder mehreren Dichtungen versehen, welche ein Ansaugen von Luft durch den von der Revisionsklappe begrenzten Fugenspalt verhindern.
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Um den Elektromotor 6 und gegebenenfalls andere Bauteile ausreichend mit Kühlluft zu versorgen, sind die Außenwände des Gehäuses der Teppichbürste sowohl auf der rechten Seite als auch auf der linken Seite mit Öffnungen (Durchgangslöcher) 11, 12 versehen. Die Öffnungen 11, 12 sind beabstandet von dem Saugmund 2 und dem Saugkanal 3 angeordnet.
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Der Abstand der Lufteinlass- und Luftauslassöffnung 11, 12 von der Öffnung des Saugmundes 2 beträgt beispielsweise mehr als 5 cm, vorzugsweise mehr als 6 cm.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Chassis 1 Außenwände 1.1, 1.2 auf, die sich von der Vorderseite bis zur Hinterseite des Chassis 1 erstrecken. Am hinteren Ende der Außenwände 1.1, 1.2 sind die Achszapfen der Laufrollen 4 ausgebildet. Die Öffnungen 11, 12 zum Einlass und Auslass von Luft zur Kühlung des Elektromotors 6 sind in den Außenwänden 1.1, 1.2 des Chassis 1 vor den Laufrollen 4 ausgebildet.
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Die Öffnungen 11, 12 umfassen eine Vielzahl von Einlassöffnungen und eine Vielzahl von Auslassöffnungen, die sieb- oder gitterartige Flächenabschnitte 13, 14 definieren. Die Anzahl der Öffnungen 11 bzw. 12 beträgt beispielsweise mehr als 80, vorzugsweise mehr als 100 Öffnungen je seitlichem Flächenabschnitt 13, 14. Die Öffnungen 11, 12 haben unterschiedliche Durchmesser, wobei die Öffnungen mit den kleinsten Durchmessers an Rändern der siebartigen Flächenabschnitte 13, 14 liegen.
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Zur Erzeugung des Kühlluftstroms ist in dem Gehäuseraum 8 bzw. Chassis 1 ein Ventilator angeordnet. Vorzugsweise und gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der Kühlluftstrom unabhängig von der Saugluftströmung erzeugt. Der Kühlluftstrom ist insbesondere unabhängig von der eingestellten Leistungsstufe des Sauggebläses des Staubsaugers.
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Vorzugsweise wird ein unidirektionaler Kühlluftstrom durch das Gehäuse des Vorsatzgerätes geführt. Die Kühlluft wird hierzu auf einer Seite des Chassis 1 zum Beispiel über die Öffnungen 11 angesaugt, an dem Elektromotor 6 und gegebenenfalls an weiteren zu kühlenden Bauteilen entlanggeführt und schließlich an der gegenüberliegenden Seite des Chassis 1 über die dort ausgebildeten Öffnungen 12 ausgeblasen. Im Betrieb gliedert der Ventilator den Gehäuseinnenraum in einen Unterdruckbereich und einen Überdruckbereich.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ventilator in dem Elektromotor 6 integriert. Das Laufrad des Ventilators sitzt auf der Motorwelle des Elektromotors 6.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist das Chassis 1 dagegen mit einem separat von dem Elektromotor 6 gefertigten Ventilator 15 versehen. Der Ventilator 15 kann unabhängig von Elektromotor 6 betrieben werden, und zwar in Bezug auf die Drehzahl und/oder die Einschaltzeit und/oder Temperatur und/oder Einschaltdauer.
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Das Chassis 1 weist flächige Luftführungselemente oder Trennwände 16, 17 auf, die den mittels des Ventilators erzeugten Luftstrom zum und entlang des Elektromotors 6 führen. Alternativ oder zusätzlich können auch die Haube des Gehäuses und/oder ein auf dem Chassis 1 unterhalb der Haube angeordneter Rahmen (nicht gezeigt) mit derartigen Luftführungselementen oder Trennwänden versehen sein.
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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 einer von den gezeigten Beispielen abweichenden Gestaltung von der in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. Beispielsweise liegt es auch im Rahmen der Erfindung, diese in einem Saugwischer zu implementieren. Ein solcher Saugwischer, der als Vorsatzgerät für einen Staubsauger verwendet wird, weist ebenfalls ein Gehäuse auf, das aus einem Chassis und einer mit dem Chassis verbundenen Haube aufgebaut ist. Das Chassis des Saugwischers weist mindestens einen Saugmund, einen an dem Saugmund angeschlossenen Saugkanal, einen Schwingkörper und einen Elektromotor zum Antrieb des Schwingkörpers auf. Der Schwingkörper wird mittels des Elektromotors in oszillierende Schwingungen versetzt. An dem Schwingkörper ist ein plattenförmiger Wischtuchträger lösbar verrastbar, an dem ein mit Reinigungsflüssigkeit benetzbares, austauschbares Wischtuch lösbar befestigt ist. Vorzugsweise weist der Saugwischer zwei längliche, parallel zueinander verlaufende Saugmünder auf, zwischen denen der Schwingkörper mit ausreichend Bewegungsfreiheit angeordnet ist. Die Saugmünder sind an Saugkanälen angeschlossen, die vor einem Rohranschlussstutzen für ein Saugrohr des Staubsaugers zusammengeführt sind. Das Gehäuse bzw. Chassis des Saugwischers weist Öffnungen zum Einlass und Auslass von Luft zur Kühlung des Elektromotors auf. Die Öffnungen sind beabstandet von dem jeweiligen Saugmund und dem jeweiligen Saugkanal angeordnet. Beispielsweise sind die Öffnungen an voneinander beabstandeten Stellen der Haube und/oder des Chassis des Gehäuses ausgebildet. Der Abstand der Lufteinlassöffnung(en) von den Luftauslassöffnung(en) beträgt dabei beispielsweise mindestens 10 cm, vorzugsweise mindestens 15 cm. Über die voneinander beabstandeten Öffnungen wird mittels eines in dem Gehäuse angeordneten Ventilators Luft zur Kühlung des Elektromotors angesaugt und ausgeblasen. Der so erzeugte Kühlluftstrom ist unabhängig von der mittels des Staubsaugers im Saugmund und Saugkanal erzeugten Saugluftströmung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10326841 A1 [0002]
- DE 102011054048 A1 [0002]
