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Die Erfindung betrifft eine Bürsteneinheit zum Anordnen in einer Bodendüse für einen Staubsauger und eine Bodendüse für einen Staubsauger.
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Bei einer Bodendüse mit einer rotierenden Bürste können Haare und Fasern auf der Bürste aufgewickelt werden. Aufgewickelte Haare und Fasern sind nur mit erheblichem Aufwand wieder zu entfernen.
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Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine verbesserte Bürsteneinheit und eine verbesserte Bodendüse zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Bürsteneinheit zum Anordnen in einer Bodendüse für einen Staubsauger und einer Bodendüse für einen Staubsauger mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Bei dem hier vorgestellten Ansatz ist die walzenförmige Bürste in einer Hülle angeordnet. Die Hülle weist Öffnungen für Borsten der Bürste auf. Die Drehbewegung der Bürste wird durch die Borsten auf die Hülle übertragen. Durch eine Lagerung der Hülle mit einem Achsenversatz zu der Bürste werden die Borsten auf einer Seite der Bürsteneinheit in die Öffnungen der Hülle eingezogen. Dadurch entsteht dort eine im Wesentlichen glatte Fläche, von der die Haare und Fasern leicht abgesaugt werden können. Dadurch kann das Umschlingen der Bürste von vorneherein verhindert werden. Vorteilhafterweise kann der beschriebene Ansatz zur Realisierung einer Borstwalze mit Selbstreinigungsfunktion eingesetzt werden.
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Es wird eine Bürsteneinheit zum Anordnen in einer Bodendüse für einen Staubsauger vorgestellt, wobei die Bürsteneinheit die folgenden Merkmale aufweist:
eine Lagerungseinrichtung mit einer mechanischen Schnittstelle zu einem Gerätekorpus der Bodendüse;
eine in der Lagerungseinrichtung drehbar gelagerte Borstenwalze mit Borsten; und
eine mit einem Achsenversatz zu der Borstenwalze an der Lagerungseinrichtung drehbar gelagerten Abstreifhülle, wobei die Abstreifhülle die Borstenwalze umschließt und zumindest eine Durchgangsöffnung für die Borsten aufweist, wobei die Borsten in der zumindest einen Durchgangsöffnung angeordnet sind.
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Unter einer Bürsteneinheit kann ein Einsatz zum Einsetzen in eine Bodendüse verstanden werden. Die Bürsteneinheit kann auch fest mit der Bodendüse verbunden werden. Eine mechanische Schnittstelle kann dazu ausgebildet sein, eine Drehbewegung von einer Antriebseinheit in der Bodendüse auf die Bürsteneinheit zu übertragen. Die mechanische Schnittstelle kann auch Anschlagflächen und/oder Gleitflächen zum Positionieren der Bürsteneinheit in dem Gerätekorpus aufweisen. Eine Borstenwalze kann eine einen entlang einer Rotationsachse erstreckten Körper aufweisen. Borsten der Borstenwalze können im Wesentlichen radial zu der Rotationsachse angeordnet sein. Eine Abstreifhülle kann im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführt sein. Die Borstenwalze kann innerhalb der Abstreifhülle angeordnet sein. Die Borsten können die Abstreifhülle in den Durchgangsöffnungen durchdringen.
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Die Borsten der Borstenwalze können als zumindest ein helixförmiges Borstenband ausgebildet sein. Die Durchgangsöffnung der Abstreifhülle kann als zumindest ein helixförmiger Schlitz ausgebildet sein. Durch die Helixform kann eine unterbrechungsfreie Auflage von Borsten am Boden erreicht werden.
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Die Borstenwalze kann zumindest ein weiteres Borstenband aufweisen. Die Borstenbänder können gleichmäßig über einen Umfang der Borstenwalze verteilt sein. Die Abstreifhülle kann zumindest einen weiteren Schlitz für das weitere Borstenband aufweisen. Durch eine gleichmäßige Anordnung kann eine Unwucht der Borstenwalze vermieden werden.
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Die Lagereinrichtung kann Laufrollen zum drehbaren Lagern der Abstreifhülle aufweisen. Durch Laufrollen kann eine virtuelle Rotationsachse für die Abstreifhülle erzeugt werden.
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Die Abstreifhülle kann an zumindest einer Kante der Durchgangsöffnung eine Scherkante aufweisen. An einer scharfen Kante können Haare und/oder Fasern durchtrennt werden.
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Die Scherkante kann über die Abstreifhülle überstehen. Durch den Überstand kann Reibung zwischen der Abstreifhülle und einem Gegenstück reduziert werden.
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Weiterhin wird eine Bodendüse für einen Staubsauger vorgestellt, wobei die Bodendüse die folgenden Merkmale aufweist:
einen Gerätekorpus mit einer in einem Saugkanal der Bodendüse angeordneten Aufnahmeeinrichtung für eine Bürsteneinheit gemäß dem hier vorgestellten Ansatz; und
eine Antriebseinheit zum Antreiben der Borstenwalze, wobei die Antriebseinheit in dem Gerätekorpus angeordnet ist.
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Unter einem Saugkanal kann ein Luftkanal von einem Lufteinlass der Bodendüse zu einem Luftauslass der Bodendüse verstanden werden. Der Luftauslass ist dabei mit dem Staubsauger koppelbar, um einen vom Staubsauger angesaugten Luftstrom durch die Bodendüse zu leiten. Eine Aufnahmeeinrichtung kann eine Schnittstelle sein. Die Bürsteneinheit kann in der Aufnahmeeinrichtung verriegelbar sein. Eine Antriebseinheit kann eine Turbine oder ein Elektromotor sein.
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Die Bodendüse kann eine Schneideeinrichtung aufweisen, die in Richtung des Achsenversatzes benachbart zu der Aufnahmeeinrichtung in dem Saugkanal angeordnet ist. Eine Schneideeinrichtung kann mit zumindest einer Schneidkante der Bürsteneinrichtung zusammenwirken, um Fasern und/oder Haare zu durchtrennen.
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Die Schneideeinrichtung kann als Abscherwalze ausgebildet sein. Die Abscherwalze kann bei in der Aufnahme angeordneter Bürsteneinheit an die Scherkante der Abstreifhülle angedrückt sein. Die Abscherwalze kann parallel zu der Bürsteneinheit angeordnet sein. Die Abscherwalze kann einen walzenförmigen, drehbaren Körper aufweisen. Die Abscherwalze kann auf der Scherkante abrollen. Durch das Rollen wird Reibung vermindert.
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Die Schneideeinrichtung kann als Scherbalken ausgebildet sein. Der Scherbalken kann bei in der Aufnahmeeinrichtung angeordneter Bürsteneinheit an der Scherkante der Abstreifhülle anliegen. Ein Scherbalken kann einfach und robust sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine Darstellung einer Bodendüse für einen Staubsauger gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 eine Darstellung einer Bürsteneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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3 eine Darstellung einer Borstenwalze gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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4 eine Schnittdarstellung einer Bürsteneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
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5 eine Schnittdarstellung eines Bürstensystems mit einer Schneideeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine Darstellung einer Bodendüse 100 für einen Staubsauger gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Bodendüse 100 weist eine elektrisch angetriebene rotierende Bürsteneinheit 102 auf. Eine Lagerungseinrichtung 104 der Bürsteneinrichtung 102 ist in einer Aufnahmeeinrichtung 106 eines Gerätekorpus 108 der Bodendüse 100 angeordnet. Durch den Gerätekorpus 108 verläuft ein Saugkanal 110 der Bodendüse 100 von einer Anschlusstülle 112 zu einem Düsenmaul 114 der Bodendüse 100. Die Aufnahmeeinrichtung 106 ist im Bereich des Düsenmauls 114 in dem Saugkanal 110 angeordnet. Die Aufnahmeeinrichtung 106 weist Anlageflächen für die Lagerungseinrichtung 104 auf, um eine Position der Bürsteneinheit 102 in dem Gehäusekorpus 108 zu definieren. Die Bürsteneinheit 102 ist so in der Aufnahmeeinrichtung 106 angeordnet, dass ein Flugkreis 116 von hier nicht dargestellten Borsten der Bürsteneinheit 102 aus dem Düsenmaul 114 herausragt. Die Lagerungseinrichtung 104 verhindert ein Verdrehen der gesamten Bürsteneinheit 102 in der Bodendüse 100.
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Die Bürsteneinheit 102 weist eine Borstenwalze 118 beziehungsweise Borstwalze 118 mit den Borsten und eine Abstreifhülle 120 auf. Die Borstenwalze 118 und die Abstreifhülle 120 sind in der Lagerungseinrichtung 104 gelagert. Die Abstreifhülle 120 weist eine hohlzylindrische Form auf. Die Borstenwalze 118 ist in der Abstreifhülle 120 angeordnet. Die Abstreifhülle 120 ist in Richtung des Gerätekorpus 108 versetzt zu der Borstenwalze 118 angeordnet. Im Betrieb ist die Abstreifhülle 120 damit nach oben versetzt zu der Borstenwalze 118 angeordnet. Die Borsten durchdringen nicht dargestellte Durchgangsöffnungen der Abstreifhülle 120. Durch den Versatz ragen die Borsten auf einer Unterseite beziehungsweise im Betrieb dem Boden zugewandten Seite der Bürsteneinheit 102 beziehungsweise der Bodendüse 100 aus der Abstreifhülle 120 heraus, während die Borsten auf einer Oberseite in den Durchgangsöffnungen der Abstreifhülle 120 versenkt sind. Dadurch bilden die Borsten auf der Unterseite eine Bürste aus, während die Bürsteneinheit 102 auf der Oberseite eine im Wesentlichen glatte, einfach reinigbare Oberfläche aufweist.
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In dem Gerätekorpus 108 ist eine Antriebseinheit 122 für die Borstenwalze 118 angeordnet. Die Antriebseinheit 122 ist hier über einen Riementrieb mit der Bürsteneinheit 102 gekoppelt. Die Antriebseinheit 122 ist hier ein Elektromotor, der im Betrieb von dem Staubsauger oder einem Energiespeicher in der Bodendüse 100 mit Energie versorgt wird.
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In einem Ausführungsbeispiel ist in dem Saugkanal 110 eine Schneideeirichtung 124 angeordnet. Die Schneideeirichtung 124 ist hier als Scherbalken ausgeführt, der anliegend an Scherkanten der Durchgangsöffnungen der Abstreifhülle 120 angeordnet ist. Anhaftende Haare oder Fasern werden zwischen dem Scherbalken 124 und den Scherkanten zerschnitten. Dadurch wird ein Umwickeln der Bürsteneinheit 102 mit Haaren und langen Gegenständen sicher verhindert.
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Mit anderen Worten zeigt 1 eine selbstreinigende Bodendüse 100 beziehungsweise Selfcleaning Floorbrush. Die Bodendüse 100 mit integrierter motorisch angetriebener Borstwalze 118 kann als Elektrobürste bezeichnet werden. Durch die Bodendüse 100 kann bei niedriger Energieaufnahme des Staubsaugers eine hohe Staubaufnahme erzielt werden.
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Bei rotierenden Bürsten 118 können sich Haare und längere Fasern in der Walze 118 verfangen. Durch den hier vorgestellten Ansatz können diese einfach und schnell aus der Borstwalze 118 entfernt werden. Die Schneideeinrichtung 124 kann zuschaltbar ausgeführt sein. Hier beschreibt die Abstreifhülle 120 eine rotierende, der Borstwalze 118 nachempfundene Bewegung. Dabei ergibt sich eine exzentrische Bewegung der Abstreifhülle 120 um die Borstwalze 118. Der hier vorgestellte Ansatz erwirkt eine Vermeidung der Haarumschlingung im Betrieb. Die Borsten der Borstwalze 118 reinigen mechanisch den Boden. Haare und lange Fasern, die sich verfangen, wickeln sich hier nicht um die Walze.
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2 zeigt eine Darstellung einer Bürsteneinheit 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Bürsteneinheit 102 entspricht im Wesentlichen der in 1 dargestellten Bürsteneinheit. Hier ist die Lagerungseinrichtung 104 zweigeteilt und an den Enden der Bürsteneinheit 102 angeordnet. An einem ersten Ende weist die Lagerungseinrichtung 104 Anlageflächen zum Abstützen eines Drehmoments auf. An einem gegenüberliegenden zweiten Ende weist die Lagerungseinrichtung 104 zusätzlich eine mechanische Schnittstelle 200 zum Übertragen einer Drehbewegung auf die in der Abstreifhülle 120 angeordnete Borstenwalze auf. Die mechanische Schnittstelle 200 ist hier als Zahnrad ausgebildet.
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Borsten 202 der Borstenwalze sind hier als linienförmige Borstenbänder 202 ausgebildet. Die Borstenwalze weist vier gleichmäßig verteilte Borstenbänder 202 auf. Die Borstenbänder 202 weisen eine Helixform auf und umschlingen jeweils einen halben Umfang der Borstenwalze 202. Passend dazu sind Durchgangsöffnungen 204 der Abstreifhülle 220 als vier gleichmäßig verteilte helixförmige Schlitze 204 ausgebildet. Die Abstreifhülle 120 ist mit einem Achsenversatz 206 zu der Borstenwalze in der Lagereinrichtung 104 gelagert. Dadurch sind die Borsten 202 in Richtung des Achsenversatzes 206 in die Schlitze 204 eingezogen. Entgegen der Richtung des Achsenversatzes 206 stehen die Borsten 202 aus den Schlitzen 204 heraus.
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Die Borstwalze ist von der Abstreifhülle 120 umgeben, die sich mit der Borstwalze mitdreht. Die Achse der Abstreifhülle 120 ist gegenüber der Achse der Borstwalze nach oben versetzt. Die Borsten 202 der Borstwalze dringen durch Schlitze 204 in der Abstreifhülle 120 nach außen. Durch das Versetzen der Achse schauen die Borsten 202 in Bodennähe immer weit aus der Abstreifhülle 120 heraus, während im Absaugbereich die Borsten 202 eingezogen sind. Somit entsteht dort eine glatte Fläche, die Haare und Fasern können leicht abgesaugt werden.
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In einem Ausführungsbeispiel ist oberhalb der Abstreifhülle 120 eine Abscherwalze angebracht und wird an diese angepresst. Die Abstreifhülle 120 besitzt im Anpressbereich längs seitlich neben den Borstendurchgängen 204 eine scharfe Kante.
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3 zeigt eine Darstellung einer Borstenwalze 118 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Borstenwalze 118 entspricht im Wesentlichen der in 1 dargestellten Borstenwalze. Hier ist im Gegensatz zu 2 die Abstreifhülle nicht dargestellt. Die Lagereinrichtung 104 weist hier pro Seite drei Laufrollen 300 für die Abstreifhülle auf. Die Laufrollen 300 greifen in die Abstreifhülle ein und rollen an einer Innenwand der Abstreifhülle ab. Die Laufrollen 300 definieren den Achsenversatz. Die Laufrollen 300 sind in Form eines Dreiecks um eine Rotationsachse der Borstenwalze 118 angeordnet.
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Drei kleine Rollen 300 an den seitlichen Aufnahmen 104 der Borstwalze 118 führen die Abstreifhülle von innen und bilden somit eine virtuelle Achse, die in der in 3 gezeigten Darstellung, nach oben versetzt zur Achse der Borstwalze 118 angeordnet ist.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Bürsteneinheit 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Bürsteneinheit 102 entspricht im Wesentlichen der in den 1 und 2 dargestellten Bürsteneinheit. Die Borstenwalze 118 weist einen im Wesentlichen kreuzförmigen Grundkörper 400 auf. An jedem der Arme des Grundkörpers 400 ist ein Borstenband 202 angeordnet. Die Borsten 202 stehen radial vom Grundkörper 400 ab. Die Borsten 202 weisen im Wesentlichen die gleiche Länge auf.
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Die Abstreifhülle 120 ist als Hohlzylinder ausgebildet. Die Durchgangsöffnungen 204 beziehungsweise Schlitze 204 sind gleichmäßig über einen Umfang der Abstreifhülle 120 verteilt. Die Durchgangsöffnungen 204 sind mit einem Kragen 402 ausgeführt, der über eine Oberfläche der Abstreifhülle 120 übersteht. Durch den Achsenversatz der Abstreifhülle 120 gegenüber der Borstenwalze 118 ergibt sich quer dazu ein entsprechender Versatz zwischen den Armen des Grundkörpers 400 und den Durchgangsöffnungen 204. Dadurch werden die quer zum Achsenversatz ausgerichteten Borsten 202 gegenüber ihrer natürlichen Ausrichtung im Grundkörper 400 in Richtung des Achsenversatzes verbogen.
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5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Bürstensystems 500 mit einer Schneideeinrichtung 124 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Bürstensystem 500 umfasst eine Bürsteneinheit 102, wie sie beispielsweise in 4 dargestellt ist. Die Abstreifhülle 120 weist hier jeweils an einer Seite eines Kragens 402 eine Scherkante 502 beziehungsweise Abschernocke 502 auf. Die Schneideeinrichtung 124 ist dort angeordnet, wo die Borsten 202 in die Abstreifhülle 120 eingezogen sind. Die Schneideeinrichtung 124 ist als Abscherwalze ausgebildet und wird gegen die Scherkanten 502 gedrückt. Die Abscherwalze 124 rollt auf den Abschernocken 502 ab. Dabei werden Fasern und Haare durchtrennt.
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Die Abstreifhülle 120 besitzt gemäß einem Ausführungsbeispiel seitlich zu den Borstendurchgängen 204 auf ganzer Länge eine scharfe Kante 502, welche bei der Drehbewegung oben an einer Walze 124 vorbeigeführt wird. Durch das Aufpressen der scharfen Kante 502 auf die Abscherwalze 124 werden Haare und Fasern abgeschert und durchtrennt. Durch diesen Aufbau können Fasern und Haare im laufenden Betrieb entfernt werden.
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Die spezielle Ausführung der Borstwalze 118 vermindert eine Umwicklung mit Haaren und Fasern. Das macht den Betrieb einer Elektrobürste entscheidend komfortabler. In der hier dargestellten Variante entfernt eine spezielle Geometrie 124 Haare und Fasern im laufenden Betrieb.
