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Die Erfindung betrifft eine Bodendüse für einen Staubsauger zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen, wobei die Bodendüse mindestens eine längliche, quer zur Bearbeitungsrichtung erstreckende Agitatorwalze aufweist, die über eine Antriebseinheit drehbar an der Bodendüse angetrieben ist, wobei die Antriebseinheit ein erstes Antriebsteil umfasst, wobei das erste Antriebsteil mit der Agitatorwalze um eine Drehachse rotiert, Außerdem betrifft die Erfindung einen Staubsauger mit einer solchen Bodendüse.
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Im privaten Haushalt sowie im Gewerbe kommen Staubsauger zur Reinigung von Flächen wie textilen Bodenbelägen und glatten Böden zum Einsatz. Dabei wird zur Staubaufnahme eine Bodendüse des Staubsaugers auf einer Bodenfläche kontinuierlich vor- und zurückgeschoben. Die Staubaufnahmeeffektivität des Staubsaugers hängt dabei stark von der Gestaltung der Bodendüse ab. Im Rahmen der Reduzierung von Energieverbräuchen bei Staubsaugern spielt die Ausgestaltung der Bodendüse eine zunehmend wichtigere Rolle. Die Dimensionierung von Staubsaugergebläsen folgt einem Trend hin zu weniger Leistung, was erstmal zu geringeren, an der Bodendüse zur Verfügung stehenden, Volumenströmen führt, sodass sich aufgrund der Kontinuitätsbeziehung an den Bodendüsen in der Regel geringere Strömungsgeschwindigkeiten ergeben. Um dennoch ausreichend Staub aufzunehmen, werden die Bodendüsen mit Agitatoren wie Bürstenwalzen ausgestattet, welche die Bodenfläche aktiv bearbeiten und so anhaftende Schmutzpartikel von der Bodenfläche, insbesondere aus Teppichfasern, lösen.
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Aus der
EP 2 654 539 B1 ist ein Bodenpflegegerät bekannt, wobei die Bodendüse eine längliche, quer zur Bearbeitungsrichtung erstreckende Bürstenwalze aufweist, die gegenüber der Bodendüse drehbar gelagert ist. Nachteilig an der hier beschriebenen Lösung ist, dass die Antriebselemente zum Antrieb der Bürstenwalze mittig an der Bürstenwalze angeordnet sind, sodass dieser mittige Bereich, an dem die Antriebselemente mit der Bürstenwalze verbunden sind, nur unzureichend von der Bürstenwalze bearbeitet wird. Durch die unzureichende Bearbeitung der Bodenfläche in diesem Bereich kann nur eine verminderte Staubaufnahme erreicht werden. Im besten Fall wird der aufgrund der Antriebselemente ausgesparte Bürstbereich durch erneutes, leicht versetztes Überfahren der Bodenfläche mit der Bodendüse von der Bürstenwalze bearbeitet. Dies erhöht jedoch den Aufwand für den Nutzer, um die Bodenfläche mit der hier gezeigten Bodendüse zufriedenstellend zu reinigen.
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Auch aus der WO 2014 / 195670 A1 ist eine Bodendüse mit einer länglichen, quer zur Bearbeitungsrichtung erstreckenden Bürstenwalze gezeigt, die drehbar gegenüber der Bodendüse gelagert ist. Die hier zum Antrieb der Bürstenwalze vorgesehenen Antriebselemente sind seitlich an der Bürstenwalze angeordnet. Hierdurch ist der effektive Bürstbereich der Bürstenwalze an der Bodendüse reduziert, da im Bereich der seitlich angeordneten Antriebselemente keine Bearbeitung der Bodenfläche erfolgt. Um eine zufriedenstellende Reinigung der Bodenfläche zu erreichen, ist der Benutzer gezwungen in die Bodendüse überlappend über die Bodenfläche zu verfahren, damit alle Bereiche der Bodenfläche von dem zur Verfügung stehenden Bürstbereich der Bürstenwalze bearbeitet werden können. Hierdurch ist zum einen der Aufwand für den Benutzer erhöht, zum anderen lässt sich nicht immer genau erkennen, welcher Bereich unter der Bodendüse im Bürstbereich der Bürstenwalze liegt, sodass häufig Bereiche der Bodenfläche ungereinigt bleiben. Eine optimale Reinigung des Untergrundes ist somit nicht gewährleistet.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine verbesserte Bodendüse und einen verbesserten Staubsauger anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Bodendüse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einen Staubsauger gemäß Anspruch 9 gelöst. Dadurch, dass das erste Antriebsteil zur Übertragung eines Drehmomentes auf die Agitatorwalze mit einem zweiten Antriebsteil an einer Stelle in Eingriff steht, wobei die Eingriffsstelle zwischen dem ersten Antriebsteil und dem zweiten Antriebsteil bei Rotation der Agitatorwalze um die Drehachse axial entlang der Drehachse wandert, kann die Bodendüse sehr effektiv gelöste Schmutzpartikel aufnehmen und so eine effektive Staubaufnahme, insbesondere auf Teppichen, gewährleisten. Hierdurch kann auch mit geringen Volumenströmen eine effektive Reinigung der Bodenfläche mit ausreichend hohen Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden. Mit einer solchen Bodendüse kann die Staubaufnahmeeffektivität - insbesondere auf Teppichböden - also vorteilhaft erhöht werden, sodass auch bei niedrigen Aufnahmeleistungen gute Performanceklassen bzw. Staubaufnahmewerte erreicht werden können. Die Anordnung eines ersten Antriebsteils, das mit einem zweiten Antriebsteil zur Übertragung eines Drehmoments auf die Agitatorwalze an einer Stelle in Eingriff steht, die bei Rotation der Agitatorwalze um die Drehachse axial entlang der Drehachse wandert, ermöglicht eine Bearbeitung des Bodens auf der gesamten Breite der Agitatorwalze, da um das erste Antriebsteil bearbeitende Agitatoren, im Bereich der wandernden Eingriffsstelle angeordnet werden können. Die wandernde Eingriffsstelle stellt sicher, dass der Bereich, in dem die Antriebsteile angeordnet sind, bei vollständiger Umdrehung der Bürstenwalze durch die Agitatoren bearbeitet werden, die dem ersten Antriebsteil benachbart angeordnet sind und in dem axialen Bereich liegen, in dem die Eingriffsstelle der Antriebsteile bei Rotation der Agitatorwalze wandert. Somit ermöglicht die entlang der Drehachse wandernde Eingriffsstelle eine zuverlässige Reinigung der Bodenfläche auch im Bereich der Antriebsteile. Die Bodendüse weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, das eine in Bearbeitungsstellung der Bodenfläche zugewandte Unterseite aufweist, an der ein länglicher, quer zur Bearbeitungsrichtung verlaufender Saugmund angeordnet ist. Die Staubaufnahmeeffektivität lässt sich hierdurch steigern, sodass der Nutzer weniger Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen in Bearbeitungsrichtung einleiten muss, um ein zufriedenstellendes Reinigungsergebnis zu erzielen. Außerdem kann der erforderliche Volumenstrom für eine effektive Reinigung weiter gesenkt werden, so dass sparsamere Gebläse im Staubsauger verbaut werden können. Die Verringerung der Volumenströme führt außerdem zu geringeren Strömungsverlusten, insbesondere bei beutellosen Abscheidern, sodass hier weiter Energie eingespart werden kann.
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Die Bodenfläche kann durch einen textilen Bodenbelag wie einen Teppich oder Teppichboden oder durch einen Hartboden wie z. B. ein Holzparkett, Laminat oder einen PVC-Bodenbelag gebildet werden.
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Der Staubsauger kann ein Gebläse zur Erzeugung eines Unterdruckes aufweisen, durch den die über eine zu reinigende Bodenfläche geführte Bodendüse Staub und Schmutz von der Bodenfläche aufnimmt. Hierzu wird die Bodendüse durch den Benutzer mittels Schub- und Zugbewegungen in Bearbeitungsrichtung vor und zurück bewegt. Hierdurch gleitet die Bodendüse über die zu reinigende Bodenfläche. Insbesondere bei langflorigen Teppichen gleitet die Unterseite der Bodendüse über den Teppich, während die Unterseite bei Hartböden beabstandet, gegebenenfalls durch Abstandsborsten, über diese Bodenflächen hinweg schwebt. Der Benutzer kann dazu beispielsweise einen mit dem Saugrohr verbundenen Griff des Staubsaugers handhaben. Damit die Reinigung und Pflege des Bodenbelags möglichst effektiv ausgeführt werden kann, ist der Saugmund länglich ausgebildet und verläuft im Wesentlichen quer zur Bearbeitungsrichtung. Länglich ausgebildet bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der vorzugsweise im Wesentlichen rechteckige Saugmund eine größere Länge quer zur Bearbeitungsrichtung aufweist, als Breite in Bearbeitungsrichtung. Der Saugmund ist vorzugsweise zwischen 20 und 30 cm quer zur Bearbeitungsrichtung lang. Die Bodendüse kann auch an einem selbstständig fahrenden Staubsauger, insbesondere Saugroboter, angeordnet sein, sodass die Bearbeitungsrichtung der Bodendüse der Fahrtrichtung des selbstständig fahrenden Staubsaugers entspricht. Ein Staubsaugergehäuse des Staubsaugers kann eine Staubaufnahmekammer aufweisen, in welcher der über die Bodendüse aufgenommene Staub beispielsweise in einem Staubbeutel gesammelt werden kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Antriebsteil und das zweite Antriebsteil als ineinandergreifende Zahnräder oder Zahnreihen ausgebildet sind. Die Übertragung eines Drehmoments auf die Agitatorwalze zwischen dem ersten Antriebsteil und dem zweiten Antriebsteil kann besonders wirksam und kraftvoll über ineinandergreifende Zahnräder oder Zahnreihen erreicht werden. Die ineinandergreifenden Zähne des ersten Antriebsteils und des zweiten Antriebsteils bilden die entlang der Drehachse wandernde Eingriffsstelle bei Rotation der Agitatorwalze.
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Eine vorteilhafte Ausführung ist, dass die axiale Erstreckung des ersten Antriebsteils entlang der Drehachse tangential variiert. Gerade durch Veränderung der axialen Erstreckung des ersten Antriebsteils kann sichergestellt werden, dass benachbarte Agitatoren bzw. Bürstenfilamente an der Agitatorwalze die Bodenfläche auch im Bereich der axialen Erstreckung des ersten Antriebsteils reinigen. Die axiale Erstreckung entlang der Drehachse kann sich in tangentialer Richtung zur Drehachse dadurch verändern, dass die Breite des ersten Antriebsteils variiert wird. Die axiale Erstreckung entlang der Drehachse kann sich in tangentialer Richtung zur Drehachse aber auch dadurch verändern, dass die axiale Position des Antriebsteils tangential variiert wird. Durch die Variation der axialen Erstreckung des ersten Antriebsteils kann die Eingriffsstelle bei Rotation der Agitatorwalze um die Drehachse sehr einfach axial entlang der Drehachse wandern. Hierzu muss die axiale Erstreckung des zweiten Antriebsteils gar nicht entlang seiner Drehachse tangential variiert werden, solange das zweite Antriebsteil einen korrespondierenden Gegenpart zur Bildung einer daran wandernden Eingriffsstelle bietet. Das zweite Antriebsteil kann sich somit axial entlang der kompletten Breite der daran entlang wandernden Eingriffsstelle erstrecken. Hierdurch lassen sich größere Toleranzen bei der Positionierung der Antriebsteile der Antriebseinheit realisieren.
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Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass die axiale Erstreckung des zweiten Antriebsteils entlang seiner Drehachse tangential variiert. Dadurch, dass auch die axiale Erstreckung des zweiten Antriebsteils tangential variiert wird, lässt sich eine leichte Bodendüse herstellen, da die variierende axiale Erstreckung zur Bildung der Eingriffsstelle mit dem ersten Antriebsteil ausreicht. Die axiale Erstreckung entlang seiner Drehachse kann sich in tangentialer Richtung der Drehachse dadurch verändern, dass die Breite des zweiten Antriebsteils variiert wird. Die axiale Erstreckung entlang seiner Drehachse kann sich in tangentialer Richtung zur Drehachse aber auch dadurch verändern, dass die axiale Position des Antriebsteils tangential variiert wird. Durch die Variation der axialen Erstreckung des zweiten Antriebsteils kann die Eingriffsstelle bei Rotation der Agitatorwalze um die Drehachse sehr einfach axial entlang der Drehachse wandern. Hierzu korrespondiert die axiale Erstreckung des ersten Antriebsteils entlang der Agitatordrehachse tangential mit der axialen Erstreckung des zweiten Antriebsteils. Die Antriebsteile bilden somit korrespondierende Gegenparts zur Bildung einer daran wandernden Eingriffsstelle.
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Besonders vorteilhaft ist auch die Ausführung, dass sich das erste Antriebsteil axial entlang einer tangential um die Drehachse aufgewickelten Kurve erstreckt. Gerade durch die kurvenförmige axiale Erstreckung des ersten Antriebsteils kann sichergestellt werden, dass benachbarte Agitatoren bzw. Bürstenfilamente an der Agitatorwalze die Bodenfläche auch im Bereich der axialen Erstreckung des ersten Antriebsteils reinigen. Die axiale Erstreckung entlang der Drehachse verändert sich in tangentialer Richtung zur Drehachse kurvenförmig. Durch die kurvenförmige axiale Erstreckung des ersten Antriebsteils kann die Eingriffsstelle bei Rotation der Agitatorwalze um die Drehachse sehr einfach axial entlang der Drehachse auf der tangential aufgewickelten Kurve entlang wandern. Hierzu muss sich die axiale Erstreckung des zweiten Antriebsteils gar nicht entlang seiner Drehachse tangential verändern, solange das zweite Antriebsteil einen korrespondierenden Gegenpart zur Bildung einer daran wandernden Eingriffsstelle bietet. Das zweite Antriebsteil kann sich somit axial entlang der kompletten Breite der daran entlang wandernden Eingriffsstelle erstrecken. Hierdurch lassen sich größere Toleranzen bei der Positionierung der Antriebsteile der Antriebseinheit realisieren.
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Weiter vorteilhaft ist die Ausgestaltung, dass sich das zweite Antriebsteil axial entlang einer tangential um die eigene Drehachse aufgewickelten Kurve erstreckt. Dadurch, dass auch die axiale Erstreckung des zweiten Antriebsteils einer tangential um die eigene Drehachse aufgewickelten Kurve folgt, lässt sich eine leichte Bodendüse herstellen, da die kurvenförmige axiale Erstreckung zur Bildung der Eingriffsstelle mit dem ersten Antriebsteil ausreicht. Die axiale Erstreckung entlang der Drehachse verändert sich in tangentialer Richtung zur Drehachse kurvenförmig. Durch die kurvenförmige axiale Erstreckung des zweiten Antriebsteils kann die Eingriffsstelle bei Rotation der Agitatorwalze um die Drehachse sehr einfach axial entlang der Drehachse auf der tangential aufgewickelten Kurve entlang wandern. Hierzu korrespondiert die tangential um die eigene Drehachse aufgewickelte Kurve des zweiten Antriebsteils mit der tangential um die Agitatordrehachse aufgewickelten Kurve des ersten Antriebsteils. Die Antriebsteile bilden hierdurch korrespondierende Gegenparts zur Bildung einer daran wandernden Eingriffsstelle.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die aufgewickelte Kurve sinusoidial, trapezförmig oder dreieckförmig ist. Die Ausbildung unterschiedlicher Kurven an den Antriebsteilen ermöglicht es, die Antriebsteile mit größeren Toleranzen auszulegen oder die Geräusche beim Antrieb der Agitatorwalze über die Antriebseinheit zu reduzieren.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich das erste Antriebsteil und das zweite Antriebsteil gleichförmig zyklisch um ihre Drehachsen erstrecken. Die gleichförmig zyklische Ausbildung der beiden Antriebsteile der Antriebseinheit ermöglicht die einfache Erstellung korrespondierender Gegenparts zur Bildung einer daran wandernden Eingriffsstelle. Die Zyklen, mit denen sich die Antriebsteile um ihre Drehachse erstrecken, können bei einem Zyklus pro Umdrehung oder auch mehreren Zyklen pro Umdrehung liegen, sodass sich die Form der Antriebsteile bei einer Umdrehung um die Drehachse mehrfach wiederholt.
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Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Staubsauger zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen mit einem Gebläse zur Erzeugung eines Unterdruckes zur Aufnahme von Schmutz mittels eines Luftstromes und einem Abscheidesystem zur Reinigung der aufgenommenen Luft vom Schmutz, wobei der bereits und im Folgenden näher beschriebene Staubsauger eine Bodendüse gemäß der vorherigen und nachfolgenden Beschreibung aufweist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den folgenden Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt
- 1 Erfindungsgemäßer Staubsauger mit Bodendüse,
- 2 Bodendüse in perspektivischer Schnittansicht
- 3 Bodendüse in perspektivischer Schnittansicht
- 4 Bodendüse in perspektivischer Schnittansicht
- 5 Antriebsteil in Detailansicht
- 6 Antriebseinheit in Detailansicht
- 7 Antriebsteil in Detailansicht
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In den Figuren mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist eine Bodendüse rein schematisch dargestellt. Die Darstellung gemäß 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Staubsauger 2 mit einer an den Staubsauger 2 angeschlossenen Bodendüse 1. Bei dem im Ausführungsbeispiel dargestellten Staubsauger 1 handelt es sich um einen sogenannten Kanister-Staubsauger. Die Bodendüse 1 ist hier über ihren Anschlussstutzen 19 mit einem vorzugsweise teleskopierbar ausgestalteten Saugrohr 26 verbunden. Weiterhin weist die Bodendüse 1 bei diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ein eigenes vom Staubsaugergehäuse 21, 21a unabhängiges Gehäuse 3 auf. Das teleskopierbare Saugrohr 26 geht in einen Handgriff 27 über, an dem ein Saugschlauch 16 angeschlossen ist, der mit dem Staubsaugergehäuse 21, 21a verbunden ist. Über ein elektrisches Anschlusskabel 22 wird ein in dem Staubsaugergehäuse 21, 21a integriertes (nicht gezeigtes) Gebläse des Staubsaugers 2 mit Strom betrieben, um einen Unterdruck zu erzeugen. Mittels dieses Unterdruckes werden Schmutz und Dreck von der zu reinigenden Bodenfläche 30 durch einen Luftstrom über den Saugmund 6 der Bodendüse 1 aufgenommen und über das Saugrohr 26 und den Saugschlauch 16 in das Gehäuse 21, 21a des Staubsaugers 2 abtransportiert. In diesem Gehäuse 21, 21a vorgesehen ist ein Abscheidesystem 24, welches im Ausführungsbeispiel als Staubbeutel ausgebildet ist. Dieses Abscheidesystem 24 befindet sich in einem durch die Gehäuseteile 21 und 21a des Staubsaugers 2 gebildeten Staubraum 25. Dieser Staubraum 25 ist durch einen Klappmechanismus zwischen den Staubsaugergehäuseteilen 21 und 21a zugänglich und geöffnet dargestellt, sodass das Abscheidesystem 24 sichtbar und entnehmbar ist. Für den Betrieb des Staubsaugers 2 wird der Staubraum 25 geschlossen und ein Unterdruck erzeugt. Der durch den Unterdruck erzeugte Luftstrom wird in dem Abscheidesystem 24 von Schmutz und Dreck befreit und über ein Abluftgitter 23 aus dem Staubsauger 2 herausgeleitet. Zum Ein- und Ausschalten des Staubsaugers 2 weist dieser eine Trittschaltung 18 auf. Diese Trittschaltung 18 umfasst Schalter, die ausreichend groß sind, damit ein Benutzer diese mit dem Fuß betätigen kann. Die Trittschaltung 18 weist üblicherweise auch einen Schalter zur Betätigung der im Staubsaugergehäuse 21, 21a integrierten (nicht gezeigten) Wickelautomatik für das Anschlusskabel 22 auf. An dem Handgriff 27 befindet sich zudem eine Handschaltung 17, mit der Funktionen des Staubsaugers 2 aktiviert werden können. Außerdem kann der Staubsauger 2 über die Handschaltung 17 ein- und ausgeschaltet werden und es können Leistungsstufen des (nicht gezeigten) Gebläses ausgewählt werden. Ein Benutzer des Staubsaugers 1 kann diesen an dem Handgriff 27 ergreifen und so die Bodendüse 1 in einer mittels einer Schub- und Zugbewegung in der als Doppelpfeil gekennzeichneten Bearbeitungsrichtung 5 vor- und zurückschieben, um die Bodenfläche 30 zu reinigen. Hierbei gleitet die Bodendüse 1 über die zu reinigende Bodenfläche 30. Besonders bei langflorigen Teppichen gleitet die Unterseite 4 (2) der Bodendüse 1 über die Bodenfläche 30, während die Unterseite 4 (2) bei Hartböden beabstandet, gegebenenfalls durch Abstandsborsten, über diese Bodenflächen 30 hinweg schwebt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Bodendüse 1 außerdem Abstützelemente 20 in Form von Rädern auf, welche einen definierten Abstand der Unterseite 4 (2) zu den zu reinigenden Bodenflächen 30 und eine einfache Handhabung beim Vor- und Zurückschieben der Bodendüse 1 sicherstellen.
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Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Bodendüse 1 für einen Staubsauger 2 (1) in einer perspektivischen Schnittansicht. Bei der hier dargestellten Ausführungsform erstreckt sich eine längliche quer zur Bearbeitungsrichtung 5 weisende Agitatorwalze 7 in der Bodendüse 1. Die Agitatorwalze 7 wird über eine Antriebseinheit 8 drehbar an der Bodendüse 1 angetrieben. Die Antriebseinheit 8 weist ein erstes Antriebsteil 9 auf, welches mit der Agitatorwalze 7 um deren Drehachse 10, welche strichpunktiert angedeutet ist, rotiert. Das erste Antriebsteil 9 steht zur Übertragung eines Drehmoments auf die Agitatorwalze 7 mit einem zweiten Antriebsteil 11 in Eingriff. Die Antriebsteile 9, 11 der Antriebseinheit 8 sind so ausgebildet, dass die Stelle 12, an der die Antriebsteile 9, 11 in Eingriff stehen, bei Rotation der Agitatorwalze 7 um die Drehachse 10 axial entlang der Drehachse 10 wandert. Die Wanderung der Eingriffsstelle 12 entlang der Drehachse 10 ermöglicht, dass benachbarte Agitatoren 15 (zur besseren Übersicht sind nur einzelne markiert) nahe des ersten Antriebsteils 9 den Bereich der Bodenfläche 30 (1) reinigen können, der im axialen Erstreckungsbereich des ersten Antriebsteils 9 liegt. Hierzu sind als Bürstenelemente ausgebildete Agitatoren 15 auf der Agitatorwalze 7 auch im Bereich der axialen Erstreckung des ersten Antriebsteils 9 bezogen auf die Drehachse 10 angeordnet. Bei Rotation der Agitatorwalze 7 um die Drehachse 10 werden die Bereiche der Bodenfläche 30 (1) um das erste Antriebsteil 9 durch die tangential bezogen auf die Drehachse 10 zwischen dem ersten Antriebsteil 9 angeordneten und radial von der Agitatorwalze 7 abstehenden Agitatoren 15 gereinigt. Auf diese Weise erfolgt eine Reinigung und Pflege der Bodenfläche 30 (1) über die gesamte längliche Erstreckung der Agitatorwalze 7 quer zur Bearbeitungsrichtung 5. Zur Aufnahme des durch die Agitatorwalze 7 gelösten Schmutzes von der Bodenfläche 30 (1) weist das Gehäuse 3 der Bodendüse 1 einen länglichen, quer zur Bearbeitungsrichtung 5 verlaufenden Saugmund 6 auf, der in Bearbeitungsstellung in einer der Bodenfläche 30 (1) zugewandten Unterseite 4 der Bodendüse 1 angeordnet ist. Zur Übertragung eines Drehmoments auf die Agitatorwalze 7 rotiert das zweite Antriebsteil 11 der Antriebseinheit 8 um eine strichpunktiert angedeutete Drehachse 14, wobei diese Drehbewegung des zweiten Antriebsteils 11 durch einen in der Bodendüse 1 verbauten, nicht gezeigten Elektromotor erzeugt werden kann. Statt einem Elektromotor kann die Drehbewegung des zweiten Antriebsteils 11 auch durch eine Turbine erzeugt werden, die im Saugluftstrom des Staubsaugers 2 (1) angeordnet und durch diesen angetrieben ist. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind das erste 9 und das zweite Antriebsteil 11 als ineinandergreifende Zahnräder ausgebildet. Die axiale Erstreckung a des ersten Antriebsteils 9 entlang der Drehachse 10 wird tangential variiert, indem sich die axiale Position der Erstreckung a des Antriebsteils 9 entlang der Drehachse 10 tangential verändert. Während die hier von oben sichtbare axiale Position des ersten Antriebsteils 9 auf der Agitatorwalze 7 in der Darstellung nach rechts verschoben ist, liegt die axiale Position des ersten Antriebsteils 9 hinter der Agitatorwalze 7 in der Darstellung weiter links. Hierdurch variiert tangential die axiale Erstreckung a des ersten Antriebsteils 9 entlang der Drehachse 10. Die Breite der Zähne, auch als a markiert, ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen gleich. Dies lässt sich auch in 3 gut erkennen. Die Zähne des ersten Antriebsteiles 9 greifen in die Zähne des zweiten Antriebsteiles 11 zur Übertragung des Drehmomentes ineinander. Die Breite der Zähne des zweiten Antriebsteiles 11, auch als b markiert, ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen gleich. Die Stelle 12, an der die beiden Antriebsteile 9, 11 ineinandergreifen wandert bei einer Rotation der Agitatorwalze 7 um die Drehachse 10 axial entlang der Drehachse 10. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel variiert die axiale Erstreckung b des zweiten Antriebsteiles 11 entlang seiner Drehachse 14. Dies geschieht, indem sich die axiale Position der Erstreckung b des zweiten Antriebsteils 11 entlang der Drehachse 14 tangential verändert. Während die hiervon oben sichtbare axiale Position des zweiten Antriebsteils 11 auf der Antriebsachse in der Darstellung nach rechts verschoben ist, liegt die axiale Position des zweiten Antriebsteils 11 hinter der Antriebsachse in der Darstellung weiter links. Hierdurch variiert tangential die axiale Erstreckung b des zweiten Antriebsteils 11 entlang der Drehachse 14.
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Die 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bodendüse 1 gemäß 2 für einen Staubsauger 2 (1) zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen 30 (1) in einer weiteren perspektivischen Schnittansicht. Aus dieser Sicht ist gut zu erkennen, dass die Breite der einzelnen Zähne des ersten Antriebsteiles 9 im Wesentlichen gleich ist. Das erste Antriebsteil 9 erstreckt sich axial entlang einer tangential um die Drehachse 10 aufgewickelten Kurve. Diese aufgewickelte Kurve weist ein der rechten Seite der Agitatorwalze 7 zugewandtes Maximum und ein der linken Seite der Agitatorwalze 7 zugewandtes Minimum auf. Hierdurch ändert sich die Richtung, in welcher die Eingriffsstelle 12 bei einer Umdrehung der Agitatorwalze 7 axial entlang der Drehachse 10 wandert, ein Mal. Die aufgewickelte Kurve erstreckt sich tangential auf dem Umfang der Agitatorwalze 7. In 2 auch gut zu erkennen ist, dass in dem Bereich der Agitatorwalze 7, in dem die Eingriffsstelle 12 zwischen den Antriebsteilen 9, 11 entlang der Drehachse 10 wandert, benachbarte Agitatoren 15 angeordnet sind, die diesen axialen Bereich auf der Drehachse 10 abdecken und eine Reinigung der zugewandten Bodenfläche 30 (1) auch in diesem Bereich der Antriebselemente 9, 11 ermöglichen. Auch das zweite Antriebsteil 11 erstreckt sich entlang einer tangential um die Drehachse 14 des Antriebsteiles 11 aufgewickelten Kurve. Diese aufgewickelte Kurve weist ein der rechten Seite der Antriebsachse zugewandtes Maximum und ein der linken Seite der Antriebsachse zugewandtes Minimum auf. Hierdurch ändert sich die Richtung, in der die Eingriffsstelle 12 axial entlang der Drehachse 14 wandert, bei einer Umdrehung der Antriebsachse ein Mal. Die aufgewickelte Kurve erstreckt sich tangential auf dem Umfang der Antriebsachse. Damit erstrecken sich sowohl das erste Antriebsteil 9 als auch das zweite Antriebsteil 11 gleichförmig zyklisch um ihre jeweiligen Drehachsen 10, 14, sodass die korrespondierenden Antriebsteile 9, 11 ein Drehmoment zum Antrieb der Agitatorwalze 7 übertragen können.
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Die 4 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bodendüse 1 gemäß 2 und 3 für einen Staubsauger 2 (1) zur Reinigung und Pflege von Bodenflächen 30 (1) in einer weiteren perspektivischen Schnittansicht. Um die entlang der Drehachse 10 axial wandernde Eingriffsstelle 12 zwischen dem ersten 9 und dem zweiten Antriebsteil 11 besser sichtbar zu machen, wurden in der hier gezeigten Darstellung die radial von der Agitatorwalze 7 abstehenden Agitatoren 15 (2 u. 3) entfernt. Hierdurch ist zu erkennen, wie die ineinandergreifenden Zahnräder 9, 11 der beiden Antriebsteile 9, 11 der Antriebseinheit 8 die Übertragung des Drehmomentes auf die Agitatorwalze 7 bewirken. Bei Rotation der Agitatorwalze 7 um die Drehachse 10 wandert die Eingriffsstelle 12 axial entlang der Drehachse 10 von links nach rechts und von rechts nach links. Auf diese Weise kann der gesamte Bereich der Bodenfläche 30 (1) unterhalb der Agitatorwalze 7 über die gesamte Breite zufriedenstellend von den Agitatoren 15 (2 u. 3) gereinigt werden.
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Die 5 zeigt eine Variante des Antriebsteiles 9, bei der das Antriebsteil 9 durch mehrere Zahnreihen 13 gebildet ist. Diese Zahnreihen 13 erstrecken sich axial entlang der Drehachse 10, wobei ihre Position tangential variiert. Diese Ausgestaltung stellt eine Alternative zu den Zahnrädern gemäß 2, 3 und 4 dar und ermöglicht die Anordnung von radial abstehenden Agitatoren 15 (2, 3, 4) auf der Agitatorwalze 7 tangential zwischen den einzelnen Zahnreihen 13. Auch durch eine solche Ausgestaltung wandert die Eingriffsstelle 12 (2, 3, 4) zwischen dem ersten Antriebsteil 9 und dem zweiten Antriebsteil 11 (2, 3, 4) axial entlang der Drehachse 10 bei Rotation der Agitatorwalze 7 um die Drehachse 10.
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Aus 6 geht eine Detailansicht auf eine Antriebseinheit 8 hervor. Die hier gezeigte Antriebseinheit 8 umfasst ein erstes Antriebsteil 9, welches mit der Agitatorwalze 7 um eine Drehachse 10 rotiert. Das erste Antriebsteil 9 steht zur Übertragung eines Drehmoments auf die Agitatorwalze 7 mit einem zweiten Antriebsteil 11 in Eingriff. Die Stelle 12, an der die beiden Antriebsteile 9, 11 ineinandergreifen, wandert axial entlang der Drehachse 10 bei einer Rotation der Agitatorwalze 7 um die Drehachse 10. Das erste Antriebsteil 9 erstreckt sich axial entlang einer um die Drehachse 10 aufgewickelten Kurve. Diese Kurve ist dreieckförmig ausgebildet und umfasst mehrere Zyklen, in denen sich die Richtung, in welche die Eingriffsstelle 12 entlang der Drehachse 10 wandert, bei einer Umdrehung der Agitatorwalze 7 ändert. Das korrespondierende zweite Antriebsteil 11 weist eine gleichförmig zyklische Kurve auf wie das erste Antriebsteil 9, wobei sich das zweite Antriebsteil 11 axial entlang einer tangential um die Drehachse 14 des zweiten Antriebsteiles 11 aufgewickelten Kurve erstreckt. Auch diese Variante ermöglicht die Anordnung benachbarter Agitatoren 15 um eine zufriedenstellende Reinigung über die gesamte Breite der Agitatorwalze 7, quer zur Bearbeitungsrichtung 5, zu erreichen.
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Die 7 zeigt eine Detailansicht zu dem Antriebsteil 9 gemäß 6, wobei hier besonders gut die dreieckförmig verlaufende Kurve zu sehen ist, die tangential um die Agitatorwalze 7 aufgewickelt ist und das Antriebsteil 9 bildet. Die Form der aufgewickelten Kurven kann auch anders ausgestaltet sein.
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8 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 8 bei der das zweite Antriebsteil 11 so ausgeführt ist, dass sich das zweite Antriebsteil 11 annähernd entlang der gesamten Drehachse 14 erstreckt. Dies gewährleistet ein sicheres Ineinandergreifen der Zahnräder 9,11 bei höheren Fertigungstoleranzen.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die Bodendüse 1 auch als Teil eines selbstfahrenden Staubsaugers ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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| 1 |
Bodendüse |
| 2 |
Staubsauger |
| 3 |
Gehäuse |
| 4 |
Unterseite (Gleitsohle) |
| 5 |
Bearbeitungsrichtung |
| 6 |
Saugmund |
| 7 |
Agitatorwalze |
| 8 |
Antriebseinheit |
| 9 |
erstes Antriebsteil |
| 10 |
Drehachse (erstes Antriebsteil, Agitatorwalze) |
| 11 |
zweites Antriebsteil |
| 12 |
Eingriffsstelle |
| 13 |
Zahnreihen |
| 14 |
Drehachse (zweites Antriebsteil) |
| 15 |
benachbarte Agitatoren |
| 16 |
Saugschlauch |
| 17 |
Handschaltung |
| 18 |
Trittschaltung |
| 19 |
Anschlussstutzen |
| 20 |
Abstützelemente |
| 21 |
21a |
Staubsaugergehäuse, Staubsaugergehäuseteile |
| 22 |
Anschlusskabel |
| 23 |
Abluftgitter |
| 24 |
Abscheidesystem |
| 25 |
Staubraum |
| 26 |
Saugrohr |
| 27 |
Handgriff |
| 30 |
Bodenfläche |
| |
a |
axiale Erstreckung (erstes Antriebsteil) |
| |
b |
axiale Erstreckung (zweites Antriebsteil) |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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