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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Saugdüse für einen Staubsauger zum Aufsaugen von Sauggut von einer zu reinigenden Fläche mittels eines Saugluftstroms, wobei die Saugdüse einen benachbart zu der zu reinigenden Fläche anordenbaren Saugmund aufweist, welcher einen eine von dem Saugluftstrom beaufschlagte Teilfläche begrenzenden Saugrand sowie eine Saugluftstrom-Abzugsöffnung zum Anschluss an einen Saugluftkanal eines Staubsaugers aufweist, wobei der Saugmund mindestens zwei Strömungskanäle aufweist, wobei ein erster Strömungskanal im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsrichtung einer üblichen Vor- und Zurückbewegung der Saugdüse ausgebildet ist und die Saugluftstrom-Abzugsöffnung mit einem ersten Saugrandabschnitt verbindet, und wobei ein separat zu dem ersten Strömungskanal ausgebildeter zweiter Strömungskanal die Saugluftstrom-Abzugsöffnung mit zumindest einem zweiten Saugrandabschnitt verbindet.
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Stand der Technik Saugdüsen der vorgenannten Art sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Die Druckschrift
DE 26 10 866 A1 offenbart beispielsweise eine Saugdüse mit einem ersten Strömungskanal, welcher zentral innerhalb des Saugmundes ausgebildet ist, und zwei zweiten Strömungskanälen, die von der Saugluftstrom-Abzugsöffnung jeweils zu einem seitlichen Endbereich des frontalen Saugrandes verlaufen. Sowohl innerhalb des ersten Strömungskanals als auch innerhalb der zweiten Strömungskanäle sind Ventile angeordnet, welche ein Nutzer der Saugdüse manuell verstellen muss, um die Saugleistung je nach den aktuellen Saugaufgaben auf den ersten und/oder die zweiten Strömungskanäle zu verteilen.
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Nachteilig dabei ist, dass die Verteilung der Saugleistung auf die Strömungskanäle manuell von dem Nutzer der Saugdüse vorgenommen werden muss. Dies ist unkomfortabel und führt dazu, dass der Nutzer auf Dauer eine der möglichen Ventilstellungen beibehält und somit auf eine optimale Anpassung der Saugdüse an die aktuellen Reinigungsaufgaben verzichtet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Saugdüse zu schaffen, welche besonders komfortabel, insbesondere automatisch, an verschiedene Reinigungsaufgaben anpassbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass in einem Strömungsleitbereich zwischen den Strömungskanälen mindestens zwei Verlagerungselemente, insbesondere Dichtelemente, angeordnet sind, die in Folge einer Bewegung der Saugdüse über die zu reinigende Fläche von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung, und umgekehrt verlagerbar sind, wobei die Saugluftstrom-Abzugsöffnung in der ersten Stellung der Verlagerungselemente mit dem ersten Saugrandabschnitt und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Saugrandabschnitt verbunden ist.
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Erfindungsgemäß werden die Verlagerungselemente nun in Folge einer Bewegung der Saugdüse über die zu reinigende Fläche verlagert. Daher muss der Nutzer die Saugdüse nicht mehr manuell an die aktuell anstehende Reinigungsaufgabe anpassen, indem er beispielsweise einen Schalter, einen Schieber oder ähnliches betätigt. Vielmehr muss er die Saugdüse lediglich wie üblich in eine Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung schieben bzw. ziehen. Die Verstellung der Verlagerungselemente erfolgt entgegen der aktuellen Bewegungsrichtung der Saugdüse. Dadurch wird die zur Verfügung stehende Saugleistung eines Sauggebläses des Staubsaugers automatisch auf die jeweiligen Strömungskanäle geschaltet, wobei in einer ersten Stellung der Verlagerungselemente ein erster Saugrandabschnitt, welcher in einer Vorhubrichtung der Saugdüse frontal an der Saugdüse angeordnet ist, in Strömungsverbindung mit der Saugluftstrom-Abzugsöffnung steht, und wobei in einer zweiten Stellung der Verlagerungselemente beispielsweise eine Strömungsverbindung zwischen seitlichen zweiten Saugrandabschnitten und der Saugluftstrom-Abzugsöffnung besteht, so dass insbesondere ein Aufsaugen von Sauggut aus Ritzen, beispielsweise in Übergangsbereichen zwischen einem Boden und einer Wand, möglich ist. Die Verlagerungselemente können unter anderem flexible Dichtlippen oder insbesondere auch Borstenstreifen sein.
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Es wird vorgeschlagen, dass in der ersten Stellung ein Strömungsweg von dem zweiten Saugrandabschnitt zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung versperrt ist, und dass in der zweiten Stellung ein Strömungsweg von dem ersten Saugrandabschnitt zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung versperrt ist. Insofern ist stets nur einer der Strömungskanäle geöffnet, während der andere Strömungskanal oder die anderen Strömungskanäle versperrt sind. Je nach der Größe des ersten Saugrandabschnittes bzw. der zweiten Saugrandabschnitte kann zusätzlich nicht nur eine Selektion in Bezug auf den Ansaugort des Sauggutes an dem Saugrand, d. h. vor oder neben der Saugdüse, festgelegt werden, sondern vielmehr auch in Bezug auf die mögliche Größe des aufsaugbaren Sauggutes. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der erste Saugrandabschnitt zum Aufsaugen von Grobgut in den Saugmund geeignet ist, und dass die zweiten Saugrandabschnitte besonders für eine Einsaugung von Feingut in den Saugmund geeignet sind. Hierzu ist der erste Saugrandabschnitt beispielsweise so groß ausgebildet, dass optimal Grobgut wie Blätter von Zimmerpflanzen in den Saugmund gelangen kann, während die seitlichen zweiten Saugrandabschnitte demgegenüber schmaler sind, um dort die Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen und somit die Aufnahme von Feingut aus Ritzen zu ermöglichen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Verlagerungselemente jeweils um eine senkrecht zu dem ersten Saugrandabschnitt und der Bewegungsrichtung angeordnete Drehachse schwenkbar sind. Somit lassen sich die Verlagerungselemente bei einem Vorhub bzw. einem Rückhub der Saugdüse über die zu reinigende Fläche verschwenken, wobei die Verlagerungselemente in Bezug auf ihren gesamten Schwenkbereich mit der zu reinigenden Fläche in Kontakt bleiben.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zwischen den Strömungskanälen zumindest eine Kanalverbindungsöffnung ausgebildet ist, welche mittels zweier gegensinnig verschwenkbarer Verlagerungselemente verschließbar ist, wobei die Verlagerungselemente insbesondere nach der Art einer zweiflügeligen Tür zusammenwirken. Gegensinnig bedeutet dabei, dass die Verlagerungselemente jeweils in Bezug auf ihre Drehachse in unterschiedliche Drehrichtungen schwenkbar sind. Ein erstes Verlagerungselement wird für ein Öffnen der Kanalverbindungsöffnung beispielsweise im Uhrzeigersinn verschwenkt, während ein zweites Verlagerungselement für das Öffnen der Kanalverbindungsöffnung gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Durch diese Ausbildung wird die Kanalverbindungsöffnung symmetrisch für eine Durchströmung freigegeben, so dass auch während des Öffnungsvorgangs der Kanalverbindungsöffnung eine möglichst gleichmäßige Absaugung entlang des Saugrandes des Saugmundes möglich ist.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Kanalverbindungsöffnung in Bezug auf eine einem Vorhub der Saugdüse entsprechende Bewegungsrichtung vor der Saugluftstrom-Abzugsöffnung ausgebildet ist, wobei die Saugluftstrom-Abzugsöffnung insbesondere dem zweiten Strömungskanal zugeordnet ist, bevorzugt in diesen mündet. Die die Kanalverbindungsöffnung schließenden Verlagerungselemente trennen dabei den ersten Strömungskanal von dem zweiten Strömungskanal, wobei zumindest ein Teilabschnitt des ersten Strömungskanals vor der Kanalverbindungsöffnung liegt. Bei geöffneter Kanalverbindungsöffnung ist der erste Strömungskanal zum Aufsaugen von Sauggut freigegeben, während bei geschlossener Kanalverbindungsöffnung der zweite Strömungskanal zum Aufsaugen von Sauggut freigegeben ist. Da der erste Strömungskanal die Saugluftstrom-Abzugsöffnung mit dem ersten Saugrandabschnitt verbindet, welcher sich im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Saugdüse erstreckt, kann vorteilhaft die gesamte Breite des Saugmundes genutzt werden, um Sauggut von der zu reinigenden Fläche aufzusaugen. Vorteilhaft erstreckt sich der erste Saugrandabschnitt somit über die gesamte Breite der Saugdüse. Dadurch kann der erste Strömungskanal vorteilhaft zum Aufsaugen von Grobgut genutzt werden. Das Sauggut, insbesondere das Grobgut, gelangt durch die geöffnete Kanalverbindungsöffnung zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung, welche bevorzugt in dem zweiten Strömungskanal angeordnet ist. Im versperrten Zustand der Kanalverbindungsöffnung kann Sauggut nicht mehr von dem ersten Saugrandbereich durch die Kanalverbindungsöffnung zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung gelangen, so dass dieses ausschließlich nur noch über die zweiten Saugrandabschnitte zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung gelangen kann. Um dabei für ein Aufsaugen von Feingut aus Ritzen eine hohe Saugkraft bereitzustellen, sind die zweiten Saugrandabschnitte vorteilhaft besonders kurz ausgebildet. Insgesamt ist die Kanalverbindungsöffnung vorteilhaft in unmittelbarer Nähe der Saugluftstrom-Abzugsöffnung angeordnet, so dass durch ein Verschwenken der Verlagerungselemente gleichzeitig der erste Strömungskanal freigegeben und der zweite Strömungskanal versperrt werden kann, und umgekehrt. Neben der zuvor beschriebenen Kanalverbindungsöffnung, welche in Bezug auf den Vorhub vor der Saugluftstrom-Abzugsöffnung liegt, existieren vorteilhaft weitere Kanalverbindungsöffnungen, welche strömungstechnisch zwischen den zweiten Saugrandabschnitten und der Saugluftstrom-Abzugsöffnung angeordnet sind. Diese Kanalverbindungsöffnungen werden vorteilhaft durch die verlagerten Verlagerungselemente der zuvor beschriebenen Kanalverbindungsöffnung im entgegengesetzten Sinn geöffnet bzw. verschlossen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Verlagerungselemente durch einen Vorhub der Saugdüse in die erste Stellung verschwenkbar sind und durch einen Rückhub der Saugdüse in die zweite Stellung verschwenkbar sind. Dadurch erfolgt das Öffnen und Schließen der Kanalverbindungsöffnung aufgrund der aktuellen Bewegungsrichtung der Saugdüse über die zu reinigende Fläche. Bei einem Vorhub werden die Verlagerungselemente in die erste Stellung verschwenkt, wobei der erste Strömungskanal insbesondere zum Aufsaugen von Grobgut freigegeben wird, während bei einem Rückhub der Saugdüse der zweite Strömungskanal zum Aufsaugen von Feingut freigegeben wird. Somit kann beim Vorhub der Saugdüse stets eine frontale Grobgutansaugung erfolgen, während bei einem Rückhub der Saugdüse ein Aufsaugen von Feingut aus Ritzen möglich ist. Der Nutzer der Saugdüse muss somit nicht mehr manuell zwischen einer Grobgutaufnahme und einer Feingutaufnahme umschalten, sondern steuert das Aufsaugen von Grobgut/Feingut alleine durch die Bewegungsrichtung der Saugdüse.
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Durch die besondere Anordnung und Ausbildung der Saugluftstrom-Abzugsöffnung, der Verlagerungselemente und der Strömungskanäle wird eine variable Schaltung unterschiedlicher Strömungswege mit besonders einfachen Mitteln bewirkt. Im geöffneten Zustand der Kanalverbindungsöffnung sind die Verlagerungselemente in den zweiten Strömungskanal hineingeschwenkt, so dass eine Ansaugung von Sauggut durch den zweiten Strömungskanal vollständig versperrt ist. Dazu weisen die Verlagerungselemente eine solche Länge auf, dass diese den Strömungsquerschnitt des zweiten Strömungskanals vollständig verschließen können. Insofern wird der erste Saugrandabschnitt mit der während eines Vorhubs hinter der Kanalverbindungsöffnung liegenden Saugluftstrom-Abzugsöffnung verbunden. Dafür ist die Saugluftstrom-Abzugsöffnung relativ zu den Verlagerungselementen und der Kanalverbindungsöffnung so angeordnet und ausgebildet, dass die Saugluftstrom-Abzugsöffnung im Schwenkbereich der Verlagerungselemente liegt, so dass die Verlagerungselemente die Saugluftstrom-Abzugsöffnung während eines Öffnungs- bzw. Schließvorgangs überstreichen und entweder einen Strömungsweg zu dem ersten Saugrandabschnitt oder einen Strömungsweg zu den zweiten Saugrandabschnitten versperren bzw. freigeben.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Verlagerungselemente durch den bei der Bewegung der Saugdüse über die zu reinigende Fläche an den Verlagerungselementen angreifenden Reibungswiderstand verlagerbar sind, und/oder dass die Saugdüse einen die Bewegungsrichtung der Saugdüse detektierenden Sensor und eine Auswerte- und Steuereinrichtung aufweist, welche ausgebildet ist, die Verlagerungselemente in Abhängigkeit von der detektierten Bewegungsrichtung zu verlagern. Im erstgenannten Fall, dass die Verlagerungselemente alleine aufgrund des Reibungswiderstandes verlagert werden, welcher bei der Bewegung der Saugdüse über die zu reinigende Fläche entsteht, ist die Saugdüse besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Dadurch, dass die Verlagerungselemente, beispielsweise als Borstenstreifen, eine gewisse Überdeckung zu der zu reinigenden Fläche aufweisen, entsteht ein Reibungswiderstand der Verlagerungselemente auf der zu reinigenden Fläche während der Bewegung der Saugdüse, so dass die Verlagerungselemente während des Vorhubs der Saugdüse nach hinten, d. h. in die von der Bewegungsrichtung abgewandte Richtung verschwenkt werden. Bei einem Rückhub, erfolgt ein Zurückschwenken der Verlagerungselemente in die Kanalverbindungsöffnung, so dass es zu einem Verschließen der Kanalverbindungsöffnung kommt und der zweite Strömungskanal beispielsweise für ein Aufsaugen von Sauggut aus Ritzen geöffnet werden kann. Alternativ kann es, gemäß der zweiten Ausführungsform, jedoch auch vorgesehen sein, die Bewegungsrichtung der Saugdüse mittels eines Sensors zu detektieren und die Verlagerungselemente abhängig von dem Detektionsergebnis mittels einer Auswerte- und Steuereinrichtung zu verschwenken. Der Sensor kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor sein oder auch ein Sensor, welcher die Rotationsrichtung eines Rades der Saugdüse erkennt. Das Rad kann entweder ein zum Verfahren der Saugdüse genutztes Rad sein oder auch ein zusätzliches Rad, welches nur zur Detektion der Bewegungsrichtung der Saugdüse dient. Unabhängig von der Art des Sensors detektiert dieser, ob die Saugdüse sich gerade in einem Vorhub oder in einem Rückhub bewegt. Sobald der Sensor einen Vorhub registriert, übermittelt er einen Befehl an die Auswerte- und Steuereinrichtung, die die Verlagerungselemente daraufhin in die erste Stellung verschwenkt. Sobald der Vorhub beendet ist oder ein Rückhub detektiert wird, wird die entsprechende Bewegungsrichtung erkannt und die Verlagerungselemente wieder in die Kanalverbindungsöffnung verschwenkt. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, dass die Kanalverbindungsöffnung während des Vorhubs nicht kontinuierlich geöffnet ist, sondern intervallartig geöffnet und wieder geschlossen wird. Beispielsweise kann die Kanalverbindungsöffnung für 0,5 oder 1 Sekunde geöffnet sein, anschließend 0,5 oder 1 Sekunde geschlossen werden usw. Während des Öffnungsintervalls kann Sauggut, bevorzugt Grobgut, durch den ersten Strömungskanal zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung gelangen. Bei dieser Ausgestaltung kann während des Schließintervalls ein entsprechender Unterdruck an den Verlagerungselementen aufgebaut werden, welcher schließlich ausreicht, um bei einem Öffnen der Grobgutschleuse Grobgut von der zu reinigenden Fläche aufzusaugen.
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Grundsätzlich empfiehlt es sich, die Verlagerungselemente mit einer Federkraft zu beaufschlagen, um die durch den Unterdruck auf die Verlagerungselemente wirkenden Kräfte zu kompensieren. Beispielsweise kann zwischen einem Verlagerungselement und der Drehachse des Verlagerungselementes eine Schneckenfeder angeordnet sein, welche eine Kraft auf das Verlagerungselement ausübt, die in Richtung der Schließstellung der Verlagerungselemente wirkt, so dass das Verlagerungselement nicht durch den Unterdruck zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung gezogen und somit die Kanalverbindungsöffnung geöffnet wird. Die Kraft der Feder ist dabei so auszulegen, dass diese durch den Reibungswiderstand des Verlagerungselementes auf der zu reinigenden Fläche überwunden werden kann, um das Schalten zwischen dem Strömungsweg des ersten Strömungskanals und dem Strömungsweg des zweiten Strömungskanals zu ermöglichen.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der erste Saugrandabschnitt und/oder der zweite Saugrandabschnitt ein verlagerbares, insbesondere ein verschiebbares oder um eine Drehachse verschwenkbares, Saugranddichtelement, insbesondere eine Dichtlippe, aufweist. Somit erfolgt eine Abdichtung des aktuell geschalteten Strömungsweges des ersten Strömungskanals bzw. des zweiten Strömungskanals durch ein Saugranddichtelement, welches dem ersten Saugrandabschnitt bzw. dem zweiten Saugrandabschnitt zugeordnet ist. Die Verlagerungselemente sind dabei vorzugsweise nicht als Dichtelemente ausgebildet, sondern gegebenenfalls nur als Antriebselemente zur Verlagerung der damit in Wirkverbindung stehenden Saugranddichtelemente. Bei den Saugranddichtelementen handelt es sich vorzugsweise um flexible Dichtlippen, welche für eine Abdichtung des ersten bzw. der zweiten Strömungskanäle geeignet sind. Vorteilhaft sind die Saugranddichtelemente unmittelbar an den Saugrandabschnitten angeordnet, wobei die Verlagerung von einer Öffnungs- in eine Schließstellung, oder umgekehrt, durch Verschwenken um eine Drehachse oder ein Anheben von der zu reinigenden Fläche möglich ist. Im Falle eines verschiebbaren Saugranddichtelementes kann das Saugranddichtelement vertikal in eine Kulisse des Saugmundes eingeschoben werden. In dem Fall, dass das Saugranddichtelement um eine Drehachse verschwenkbar ist, ist die Drehachse vorteilhaft parallel zu der zu reinigenden Fläche angeordnet. In einem Vorhub der Saugdüse dienen die Saugranddichtelemente des zweiten Strömungskanals der Abdichtung des zweiten Strömungskanals, während ein frontal an dem Saugrand des Saugmundes angeordnetes Saugranddichtelement während eines Rückhubs der Saugdüse eine Abdichtung des ersten Strömungskanals bewirkt. Wenngleich es gemäß dieser Ausführung nicht notwendig ist, die Verlagerungselemente als Dichtelemente auszubilden, können diese gleichwohl auch als Dichtelemente ausgebildet sein. Es ergibt sich dadurch eine erhöhte Dichtwirkung.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Saugranddichtelement in mechanischer Wirkverbindung mit einem Verlagerungselement steht, derart, dass ein dem ersten Saugrandabschnitt zugeordnetes Saugranddichtelement in der ersten Stellung der Verlagerungselemente aus dem ersten Strömungskanal herausverlagert ist und in der zweiten Stellung des Verlagerungselementes in den ersten Strömungskanal hineinverlagert ist, und/oder dass ein dem zweiten Saugrandabschnitt zugeordnetes Saugranddichtelement in der ersten Stellung des Verlagerungselementes in den zweiten Strömungskanal hineinverlagert ist und in der zweiten Stellung des Verlagerungselementes aus dem zweiten Strömungskanal herausverlagert ist. Das Verschwenken der Verlagerungselemente bewirkt somit ein Verschwenken oder Verschieben der Saugranddichtelemente, so dass eine Versperrung des zweiten Strömungskanals mittels der Saugranddichtelemente des zweiten Saugrandabschnittes erfolgt. Bei einem Verschwenken der Verlagerungselemente in die Kanalverbindungsöffnung erfolgt ein Anheben oder Verschwenken der Saugranddichtelemente der zweiten Saugrandabschnitte, so dass der zweite Strömungskanal freigegeben ist und gleichzeitig das Saugranddichtelement des ersten Saugrandabschnittes den Strömungsweg durch den ersten Strömungskanal versperrt. Die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Verlagerungselement und den Saugranddichtelementen des ersten und/oder des zweiten Saugrandabschnittes kann vorteilhaft über einen Seilzug, einen Bowdenzug, ein Getriebe oder ähnliches erfolgen. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass alternativ zu einer mechanischen Wirkverbindung eine Sensor-Aktor-Kombination eingesetzt wird, welche die Verlagerung der Verlagerungselemente erkennt und daraufhin die Bewegung der Saugranddichtelemente steuert.
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Schließlich wird neben der erfindungsgemäßen Saugdüse auch ein Staubsauger zum Aufsaugen von Sauggut von einer zu reinigenden Fläche mittels eines Saugluftstroms vorgeschlagen, welcher Staubsauger eine erfindungsgemäße Saugdüse aufweist. Der Staubsauger kann insbesondere ein üblicher Haushaltsbodenstaubsauger sein, welcher von einem Nutzer über die zu reinigende Fläche geschoben wird. Ebenso ist es jedoch auch möglich, dass es sich bei dem Staubsauger um einen selbsttätig verfahrbaren Staubsauger, insbesondere einen Reinigungsroboter, handelt, dessen Verfahrbewegung automatisch gesteuert wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1: einen erfindungsgemäßen Staubsauger,
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2: eine Unteransicht einer erfindungsgemäßen Saugdüse gemäß einer ersten Ausführungsvariante in einer ersten Stellung zweier Verlagerungselemente,
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3: eine Unteransicht der Saugdüse gemäß 2 in einer zweiten Stellung der Verlagerungselemente,
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4: eine Saugdüse gemäß einer zweiten Ausführungsvariante in perspektivischer Ansicht,
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5: eine Unteransicht der Saugdüse gemäß 4 in einem horizontalen Querschnitt,
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6: eine Saugdüse gemäß einer dritten Ausführungsvariante mit einem Saugranddichtelement in angehobener Position,
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7: die Saugdüse gemäß 6 mit dem Saugranddichtelement in herabgesenkter Position,
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8: eine Saugdüse gemäß einer vierten Ausführungsvariante mit einem Saugranddichtelement in einer weggeschwenkten Position,
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9: die Saugdüse gemäß 8 in einer herabgeschwenkten Position des Saugranddichtelementes.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt einen Staubsauger 1, welcher hier als handgeführter Haushaltsbodenstaubsauger ausgebildet ist. Der Staubsauger 1 weist eine Saugdüse 2 auf, welche an einen Saugluftkanal 18 des Staubsaugers 1 angeschlossen ist. Die Saugdüse 2 weist einen Saugmund 4 auf, welcher in eine übliche Bewegungsrichtung x über eine zu reinigende Fläche 3 verschiebbar ist. Zu diesem Zweck verfügt die Saugdüse 2 über ein Rad 17. Innerhalb des Saugmundes 4 ist eine Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 ausgebildet, welche strömungstechnisch mit dem Saugluftkanal 18 verbunden ist. Über den Saugluftkanal 18 und die Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 ist der Saugmund 4 mit Unterdruck beaufschlagbar. Der Saugmund 4 ist des Weiteren durch einen Saugrand 5 begrenzt.
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2 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch die Saugdüse 2, d. h. einen Querschnitt parallel zu der zu reinigenden Fläche 3. Im Einzelnen weist die Saugdüse 2 den Saugmund 4 auf, welcher durch den Saugrand 5 gegenüber der Umgebung begrenzt ist. Der Saugrand 5 weist einen ersten Saugrandabschnitt 9 auf, welcher im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung x steht. Des Weiteren umfasst der Saugrand 5 zwei seitliche zweite Saugrandabschnitte 10, welche parallel zu der Bewegungsrichtung x ausgerichtet sind.
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Darüber hinaus weist der Saugmund 4 Kanalbegrenzungen 16 auf, welche während eines Saugvorgangs des Staubsaugers 1 mit der zu reinigenden Fläche 3 in Kontakt stehen. Die Kanalbegrenzungen 16 sind ortsfest an der Saugdüse 2 angeordnet und sind hier beispielsweise als Borstenstreifen mit einer Vielzahl im Wesentlichen parallel zueinander angeordneter Borsten ausgestattet. Die Kanalbegrenzungen 16 sind hier darüber hinaus im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, so dass sich zwischen den Kanalbegrenzungen 16 ein Strömungskanal 8 ausbildet, welcher einen im Wesentlichen konstanten Strömungsquerschnitt aufweist.
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Die in Bewegungsrichtung x der Saugdüse 2 vordere Kanalbegrenzung 16 weist eine Kanalverbindungsöffnung 13 auf. Die Kanalverbindungsöffnung 13 ist durch zwei Verlagerungselemente 11, hier Borstenstreifen, verschließbar, welche jeweils an Drehachsen 12 schwenkbeweglich angeordnet sind und die Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 je nach der aktuellen Stellung der Verlagerungselemente 11 entweder mit einem ersten Strömungskanal 7 oder mit dem zweiten Strömungskanal 8 verbinden. Die Drehachsen 12 sind senkrecht zu der Bewegungsrichtung x und senkrecht zu dem Saugrand 5 angeordnet. Dort, wo der erste Strömungskanal 7 und der zweite Strömungskanal 8 aufeinandertreffen, ist die Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 angeordnet, welche gleichzeitig in Bewegungsrichtung x der Saugdüse 2 hinter der Kanalverbindungsöffnung 13 liegt. Die Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 befindet sich gleichzeitig im Schwenkbereich der Verlagerungselemente 11.
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3 zeigt die Saugdüse 2 mit einer zweiten Stellung der Verlagerungselemente 11, wobei die Verlagerungselemente 11 in die Kanalverbindungsöffnung 13 eingeschwenkt sind, so dass der erste Strömungskanal 7 versperrt ist. Die beiden zweiten Strömungskanäle 8 sind hingegen geöffnet, wobei eine Strömungsverbindung zwischen den zweiten Saugrandabschnitten 10 und der Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 gegeben ist.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Saugdüse 2, welche sowohl an dem ersten Saugrandabschnitt 9 als auch den beiden zweiten Saugrandabschnitten 10 Saugranddichtelemente 15 aufweist. Das Saugranddichtelement 15 des ersten Saugrandabschnittes 9 ist als linearschiebebewegliches Saugranddichtelement 15 ausgebildet, welches von einer die zu reinigende Fläche 3 kontaktierenden Position in eine von der zu reinigenden Fläche 3 abgehobene Position bewegbar ist. Die an den zweiten Saugrandabschnitten 10 angeordneten Saugranddichtelemente 15 sind als schwenkbewegliche Klappen ausgebildet, welche jeweils um eine Drehachse 14 verschwenkbar sind. In 4 befindet sich die Saugdüse 2 in einer zweiten Stellung, bei welcher die Verlagerungselemente 11 in die Kanalverbindungsöffnung 13 eingeschwenkt sind, so dass der erste Strömungskanal 7 durch das mit den Verlagerungselementen 11 in Wirkverbindung stehende frontale Saugranddichtelement 15 versperrt ist, während die Saugranddichtelemente 15 der zweiten Saugrandabschnitte 10 hochgeschwenkt sind und somit einen Strömungsweg durch den zweiten Strömungskanal 8 freigeben.
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5 zeigt die Saugdüse 2 gemäß 4 in einer Unteransicht.
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Die 6 und 7 zeigen eine Saugdüse 2 mit einem dem ersten Saugrandabschnitt 9 zugeordneten Saugranddichtelement 15, welches von einer angehobenen Position (6) in eine herabgelassene Position (7) relativ zu der zu reinigenden Fläche 3 schiebebeweglich innerhalb des Saugmundes 4 angeordnet ist. Wie angedeutet steht das Saugranddichtelement 15 mittels eines mechanischen Verbindungsmittels, hier beispielsweise eines Bowdenzugs, in mechanischer Wirkverbindung mit den Verlagerungselementen 11.
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Die 8 und 9 zeigen eine Saugdüse 2 mit einem Saugranddichtelement 15, welches um eine Drehachse 14 verschwenkbar ist. Dabei kann das Saugranddichtelement 15 von einer hochgeschwenkten Position (8) in eine herabgeschwenkte Position (9) verschwenkt werden. In der herabgeschwenkten Position greift der freie Endbereich des Saugranddichtelementes 15 zwischen die Fasern der zu reinigenden Fläche 3, hier eines Teppichbodens.
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Die Erfindung gemäß der in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsvariante funktioniert so, dass der Nutzer den Staubsauger 1 mit üblichen Vor- und Zurückbewegungen in Bewegungsrichtung x über die zu reinigende Fläche 3 schiebt bzw. zieht. Dabei wird die Saugdüse 2 – bezogen auf eine Standposition des Nutzers – in einem Vorhub von dem Nutzer weggeschoben, während die Saugdüse 2 in einem Rückhub auf den Nutzer zubewegt wird. Im Wesentlichen erfolgt die Reinigung der Fläche 3 somit auf im Wesentlichen parallelen Bahnen, wobei nicht ausgeschlossen ist, dass der Nutzer den Staubsauger 1 auch mal in einer zu der Bewegungsrichtung x senkrechten Richtung bewegt, insbesondere um eine Kurve zu fahren oder ähnliches.
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Durch das Sauggebläse des Staubsaugers 1 wird der Saugmund 4 mit Unterdruck beaufschlagt, wobei das in den Saugmund 4 eingesaugte Sauggut durch die Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 und den Saugluftkanal 18 in eine Staubkammer des Staubsaugers 1 gelangen kann, welche vorzugsweise mit einem üblichen Staubfilterbeutel versehen ist.
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Während eines Vorhubs des Staubsaugers 1 streichen die Kanalbegrenzungen 16, welche als Borstenstreifen ausgebildet sind, über die zu reinigende Fläche 3. Dieses gilt gleichermaßen auch für die ebenfalls als Borstenstreifen ausgebildeten Verlagerungselemente 11, welche schwenkbeweglich an den Drehachsen 12 angeordnet sind. Durch die Vorwärtsbewegung des Saugmundes 4 wirkt ein Reibungswiderstand auf die Verlagerungselemente 11, so dass diese durch eine entgegen der Bewegungsrichtung x gerichtete Kraft nach hinten, d. h. in den zweiten Strömungskanal 8 verschwenkt werden. Ausgehend von der 3, in welcher die zweite, geschlossene Stellung der Kanalverbindungsöffnung 13 dargestellt ist, ergibt sich die in 2 gezeigte erste Stellung. Diese erste Stellung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verlagerungselemente 11 an eine in Bewegungsrichtung x hinter der Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 liegende Kanalbegrenzung 16 anstoßen. Dadurch wird der zweite Strömungskanal 8 so versperrt, dass keine Strömungsverbindung mehr zwischen den zweiten Saugrandabschnitten 10 und der Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 besteht. Das von der zu reinigenden Fläche 3 aufgesaugte Sauggut kann somit nur noch über den ersten Strömungskanal 7 zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 gelangen, wobei die geöffnete Kanalverbindungsöffnung 13 groß genug ist, um vorteilhaft auch Grobgut, beispielsweise Blätter von Zimmerpflanzen, durchlassen zu können.
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Sobald die Saugdüse 2 anschließend ausgehend von der 2 in einem Rückhub über die zu reinigende Fläche 3 verfahren wird (3), greifen die Reibungskräfte in entgegengesetzter Richtung an den Verlagerungselementen 11 an, so dass diese in Richtung der Kanalverbindungsöffnung 13 verschwenkt werden und diese in ihrer Endstellung verschließen. Vorteilhaft ist zwischen den Verlagerungselementen 11 und der jeweiligen Drehachse 12 eine Feder angeordnet, welche in Richtung der Schließbewegung der Verlagerungselemente 11 vorgespannt ist, so dass das Verschwenken entgegen des Saugluftstroms möglich ist.
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Gemäß den in den 4 bis 9 gezeigten weiteren Ausführungsvarianten der Erfindung können die ersten und zweiten Saugrandabschnitte 9, 10 Saugranddichtelemente 15 aufweisen, welche den ersten Saugrandabschnitt 9 bzw. die zweiten Saugrandabschnitte 10 gegenüber der zu reinigenden Fläche 3 abdichten können, so dass kein Sauggut mehr über den jeweiligen Saugrandabschnitt 9, 10 zu der Saugluftstrom-Abzugsöffnung 6 gelangen kann. Dabei sind unterschiedliche Ausgestaltungen möglich, beispielsweise kann nur der erste Saugrandabschnitt 9 ein Saugranddichtelement 15 aufweisen. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass nur die zweiten Saugrandabschnitte 10 ein Saugranddichtelement 15 aufweisen oder alle Saugrandabschnitte 9, 10 mit Saugranddichtelementen 15 ausgestattet sind. Die Verlagerungselemente 11 sind bei diesen Ausführungsvarianten nicht als Dichtelemente ausgebildet, sondern dienen vorrangig dem Zweck, die Saugranddichtelemente 15 zu verlagern. Allerdings können die Verlagerungselemente 11 zu diesem Zweck beispielsweise auch zumindest teilweise Borsten aufweisen, die in Folge einer Bewegung der Saugdüse 2 über die zu reinigende Fläche 3 einen Reibungswiderstand erfahren und somit verlagert werden. Dadurch werden wiederum die Saugranddichtelemente 15 verlagert. Während eines Saugvorgangs der Saugdüse 2 wird dann jeweils das Saugranddichtelement 15 auf die zu reinigende Fläche 3 herabgeschwenkt oder herabgesenkt, welches demjenigen Strömungskanal 7, 8 zugeordnet ist, der derzeit nicht zum Aufsaugen von Sauggut beiträgt. In Bezug auf den Vorhub der Saugdüse 2 bedeutet dies, dass die Verlagerungselemente 11 durch den Reibungswiderstand der zu reinigenden Fläche 3 aus der Kanalverbindungsöffnung 13 herausgeschwenkt werden, wodurch gleichzeitig das an dem ersten Saugrandabschnitt 9 angeordnete Saugranddichtelement 15 von der zu reinigenden Fläche 3 weggeschwenkt (8) oder von der zu reinigenden Fläche 3 abgehoben (6) wird. Bezogen auf den Rückhub der Saugdüse 2 werden die Verlagerungselemente 11 wieder zurück in die Kanalverbindungsöffnung 13 geschwenkt, so dass die den zweiten Saugrandabschnitten 10 zugeordneten Saugranddichtelemente 15 entsprechend von der zu reinigenden Fläche 3 weggeschwenkt oder abgehoben werden. Gleichzeitig wird das Saugranddichtelement 15 des ersten Saugrandabschnittes 9 auf die zu reinigende Fläche 3 gestellt (7, 9).
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Zum Verschwenken bzw. Anheben der Saugranddichtelemente 15 relativ zu der zu reinigenden Fläche 3 sind diese mechanisch an die Verlagerung der Verlagerungselemente 11 gekoppelt, so dass ein Verschwenken der Verlagerungselemente 11 gleichzeitig auch ein Verschwenken bzw. Verschieben der Saugranddichtelemente 15 bewirkt. Dies kann beispielsweise über ein Zugelement wie ein Seil, ein Bowdenzug oder ähnliches erfolgen, oder alternativ über ein Getriebe. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass eine Kombination aus einem Sensor und einer Steuer- und Auswerteeinrichtung verwendet wird, wobei der Sensor die aktuelle Bewegungsrichtung x der Saugdüse 2 über die zu reinigende Fläche 3 erkennt und daraufhin die für diese Richtung festgelegte Stellung der Verlagerungselemente 11 bzw. der Saugranddichtelemente 15 steuert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Staubsauger
- 2
- Saugdüse
- 3
- Fläche
- 4
- Saugmund
- 5
- Saugrand
- 6
- Saugluftstrom-Abzugsöffnung
- 7
- Erster Strömungskanal
- 8
- Zweiter Strömungskanal
- 9
- Erster Saugrandabschnitt
- 10
- Zweiter Saugrandabschnitt
- 11
- Verlagerungselement
- 12
- Drehachse
- 13
- Kanalverbindungsöffnung
- 14
- Drehachse
- 15
- Saugranddichtelement
- 16
- Kanalbegrenzung
- 17
- Rad
- 18
- Saugluftkanal
- x
- Bewegungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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