DE102018116547B4

DE102018116547B4 - Saugdüse für einen Staubsauger zum Reinigen eines Teppichs und Staubsauger mit einer derartigen Saugdüse

Info

Publication number: DE102018116547B4
Application number: DE102018116547.1A
Authority: DE
Inventors: Markus Cornelißen
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: CN110693389A; CN110693389B; DE102018116547A1

Abstract

Saugdüse (1) für einen Staubsauger zum Reinigen eines Teppichs,mit einem Gehäuse (2),mit einem an der Unterseite des Gehäuses (2) ausgebildeten Saugmund (4), mit einem in dem Gehäuse (2) ausgebildeten, sich an den Saugmund (4) anschließenden Saugraum (6),mit einer in dem Saugraum (6) angeordneten, reversibel vom Saugmund (4) weg in den Saugraum (6) verlagerbar gelagerten Bürstenwalze (10),mit einem Motor (12) zum Antrieb der Bürstenwalze (10),mit einer Einstellvorrichtung (19) zur Änderung der Drehzahl der Bürstenwalze (10),und mit einer Anstellvorrichtung (18) zur Beaufschlagung der Bürstenwalze (10) mit einer Anpresskraft in Richtung eines zu reinigenden Bodens,wobei die Anstellvorrichtung (18) derart hergerichtet ist, dass die Anpresskraft in Abhängigkeit des zu reinigenden Bodens veränderbar ist,wobei die Anstellvorrichtung (18) ein federelastisches Element (38) aufweist, das mit einer beweglichen Lagerung der Bürstenwalze (10) und einer im Gehäuse (2) ausgebildeten Lagerstelle verbunden ist,dadurch gekennzeichnet,dass die Anstellvorrichtung (18) und die Einstellvorrichtung (19) zur Änderung der Drehzahl der Bürstenwalze (10) funktional derart miteinander gekoppelt sind, dass bei einer Verringerung der Anpresskraft auch die Drehzahl der Bürstenwalze (10) verringert und/oder bei einer Verringerung der Drehzahl der Bürstenwalze (10) auch die Anpresskraft verringert wird,wobei das federelastische Element (38) als zwischen der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze (10) und einer im Gehäuse (2) ausgebildeten Anlagefläche (40) angeordnetes Schaumstoffelement (38) ausgebildet ist, wobei der Abstand der Anlagefläche (40) zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze (10) und/oder dem Saugmund (4) veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Saugdüse für einen Staubsauger zum Reinigen eines Teppichs, mit einem Gehäuse, mit einem an der Unterseite des Gehäuses ausgebildeten Saugmund, mit einem in dem Gehäuse ausgebildeten, sich an den Saugmund anschließenden Saugraum, mit einer in dem Saugraum angeordneten, reversibel vom Saugmund weg in den Saugraum verlagerbar gelagerten Bürstenwalze, mit einem Motor zum Antrieb der Bürstenwalze, mit einer Einstellvorrichtung zur Änderung der Drehzahl der Bürstenwalze, und mit einer Anstellvorrichtung zur Beaufschlagung der Bürstenwalze mit einer Anpresskraft in Richtung eines zu reinigenden Bodens, wobei die Anstellvorrichtung derart hergerichtet ist, dass die Anpresskraft in Abhängigkeit des zu reinigenden Bodens veränderbar ist, wobei die Anstellvorrichtung ein federelastisches Element aufweist, das mit einer beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und einer im Gehäuse ausgebildeten Lagerstelle verbunden ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Staubsauger mit einer derartigen Saugdüse.
Saugdüsen für Staubsauger sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt. Sie sind als Vorsatzgerät typischerweise über einen flexiblen Saugschlauch und/oder ein Handhabungsrohr strömungsdicht mit einem Bodenstaubsauger verbunden. Bei sogenannten Handstaubsaugern kann die Saugdüse auch direkt strömungsdicht mit dem Grundkörper des Staubsaugers verbunden sein. Bei Staubsaugrobotern ist die Saugdüse in der Regel in das Grundgehäuse des Staubsaugroboters integriert.
Die hier in Rede stehenden Saugdüsen sind mit einer oder mehreren rotierenden Bürstenwalzen ausgestattet, die einen Walzenkörper mit einer Vielzahl von daran fixierten Filamenten, typischerweise Borsten, aufweist bzw. aufweisen. Die Filamente können in Form von einzelnen Büscheln oder in Form von Bürstenleisten, d. h. Reihen von nebeneinander angeordneten Filamenten, am Walzenkörper angeordnet sein. Die Bürstenwalze wird üblicherweise über ein Getriebe mittels eines Motors, insbesondere eines Elektromotors, angetrieben. Derartige Saugdüsen werden auch als Elektrobürsten bezeichnet. Alternativ ist es ebenfalls möglich die Bürstenwalze mittels eines pneumatischen Motors zu betreiben.
Durch Rotation der Bürstenwalze und gleichzeitiges Erzeugen eines Saugluftstroms vom Saugmund über den Saugraum zu einem in der Saugdüse ausgebildeten Saugkanal können von einem zu reinigenden Teppich abgelöste Staub- und/oder Schmutzpartikel wirksam aufgenommen und von dem Saugluftstrom mitgerissen werden. Durch die rotierende, auf den zu reinigenden Teppich einwirkende Bürstenwalze kann die Reinigungsleistung der Saugdüse erheblich verbessert werden.
Zur Erzielung einer hohen Reinigungsleistung der Bürstenwalzen werden diese mittels einer Anstellvorrichtung mit einer Anpresskraft in Richtung eines zu reinigenden Bodens beaufschlagt. Diese Anpresskraft, die auch als Anstellkraft bezeichnet werden kann, ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Saugdüsen derart gewählt, dass die Saugdüse auf kurz- oder mittelflorigen Prüfteppichen eine relativ hohe Staubaufnahme erzielt.
Derartige Elektrobürsten sind für eine Reinigung von gewebtem Teppich ohne Pol sowie von Teppich, dessen Flor oder Pol relativ kurz ist, typischerweise gut geeignet. Für eine Reinigung von hochflorigen Teppichen sind derartige Elektrobürsten des Standes der Technik jedoch kaum oder nur eingeschränkt geeignet, da die Bürstenwalze aufgrund der Anpresskraft tief in den hochflorigen Teppich gedrückt wird. Hierdurch wird die rotierende Bürstenwalze auf derartigen Teppichen sehr stark beansprucht. Dementsprechend verlangt die Reinigung von hochflorigen Teppichen, insbesondere solchen, die auch als Extremteppiche bezeichnet werden, mittels einer rotierenden Bürstenwalze eine sehr hohe Leistung des der Bürstenwalze zugeordneten Antriebes. Häufig wird dabei für die Rotation der Bürstenwalze so viel Leistung gefordert, dass der die Bürstenwalze antreibende Motor, meist ein Elektromotor, zum Schutz vor Überlastung abgeschaltet wird. Bei abgeschaltetem Motor und nicht-rotierender Bürstenwalze kann jedoch eine zufriedenstellende Reinigung des zu reinigenden Teppichs nicht erzielt werden.
Bekannt sind Elektrobürsten mit rotierender Bürstenwalze, bei denen der Nutzer die Möglichkeit hat, die Bürstenwalze aktiv in eine Stellung zu bringen, in welcher diese außer Eingriff zu einem Teppichboden steht. Hierzu weist die bekannte Elektrobürste beispielweise einen Fußtaster auf, bei dessen Betätigung Stützrollen aus der Elektrobürste ausgefahren werden und somit die Unterseite der Elektrobürste gegenüber dem zu reinigenden Teppich angehoben wird. Da die Bürstenwalze im Gehäuse solcher bekannter Elektrobürsten in fest mit dem Gehäuse verbundenen Lagern drehbar gelagert ist, wird sie folglich zusammen mit dem Gehäuse relativ zu dem zu reinigenden Teppich angehoben. Dabei wird jedoch auch der Saugmund gegenüber dem zu reinigen Teppich angehoben, mit dem Ergebnis, dass dadurch der Unterdruck im Saugmund deutlich verringert und somit weniger Schmutz vom Teppich abgesaugt wird.
Die DE 203 13 354 U1 beschreibt ein Saug-Bürstengerät als Vorsatzgerät eines Elektro-Staubsaugers zur Pflege von Teppichböden. Das Saug-Bürstengerät umfasst einen Saugkanal und einen Elektromotor sowie eine oder mehrere hiervon angetriebene Borstenwalzen. Die Borstenwalzen sind in vertikaler Richtung zur unterschiedlichen Einwirkung auf den Teppichboden einstellbar beweglich gehaltert, wobei die Einwirkung einer Borstenwalze in den Teppichboden in Abhängigkeit von einem im Saugkanal erfassten Unterdruck durchführbar ist.
Die US 2014/0259521 A1 beschreibt einen Staubsauger, mit einem Gehäuse, einer Borstenwalze, die drehbar an dem Gehäuse angebracht ist, und einem Motor, der mit dem Gehäuse verbunden und hergerichtet ist, um die Borstenwalze zu drehen. Der Staubsauger kann mittels einer Batteriepackung oder eines am Haus-Stromnetz anschließbaren Netzkabels mit Strom versorgt werden.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Saugdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch zur Reinigung von hochflorigen Teppichen geeignet ist und dabei eine gute Reinigungsleistung ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Saugdüse mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Saugdüse sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Saugdüse der eingangs genannten Art vor, dass die Anstellvorrichtung und die Einstellvorrichtung zur Änderung der Drehzahl der Bürstenwalze funktional derart miteinander gekoppelt sind, dass bei Verringerung der Anpresskraft auch die Drehzahl der Bürstenwalze verringert und/oder bei Verringerung der Drehzahl der Bürstenwalze auch die Anpresskraft verringert wird, wobei das federelastische Element als zwischen der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und einer im Gehäuse ausgebildeten Anlagefläche angeordnetes Schaumstoffelement ausgebildet ist, und wobei der Abstand der Anlagefläche zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und/oder dem Saugmund veränderbar ist.
Auf einem hochflorigen Teppich würden die Borsten der Bürstenwalze einer herkömmlichen Elektrobürste relativ tief in den Teppichpol eindringen, was zu einer Überlastung des Motors bzw. zu einem Abschalten des Motors führen kann. Um eine Überlastung des Motors bzw. ein zu schnelles Abschalten des Motors zu vermeiden, kann bei der erfindungsgemäßen Saugdüse die von der Bürstenwalze auf den zu reinigenden Teppich ausgeübte Anpresskraft verringert werden, wodurch die Bürstenwalze weniger tief in den hochflorigen Teppich gedrückt wird. Zudem werden die Drehzahl des Motors und damit die Drehzahl der Bürstenwalze verringert. Bei verringerter Anpresskraft (Anstellkraft) kann die Bürstenwalze durch den Flor, z.B. Schlingen oder Velours, des hochflorigen Teppichs nach oben in das Gehäuse gedrückt werden. Dadurch benötigt die Bürstenwalze keine übermäßige Leistung, um weiter rotieren zu können, so dass eine zuverlässige Rotation der Bürstenwalze ohne Überlastung des zugeordneten Antriebsmotors, also ohne Abschaltung des Motors bzw. des Bürstenantriebs, sichergestellt werden kann. Insbesondere wird dabei der Saugmund der Saugdüse - im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen - nicht oder nur minimal von einem zu reinigenden hochflorigen Teppich angehoben, wodurch weiterhin eine gute Abdichtung des Saugmunds gegenüber dem Teppich und somit eine effektive Reinigung des Teppichs sichergestellt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Saugdüse lassen sich somit auch hochflorige Teppiche in zuverlässiger Weise mit hoher Reinigungsleistung säubern.
Unter einem langflorigen oder hochflorigen Teppich wird im Kontext der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Teppich verstanden, der eine Poldicke oder Florhöhe von mindestens 6 mm, insbesondere von mindestens ca. 8 mm aufweist.
Bevorzugt ist der Motor bzw. Bürstenantrieb als im Gehäuse der Saugdüse gelagerter Elektromotor ausgestaltet, der die Bürstenwalze antreibt. Anstelle eines Elektromotors kann die erfindungsgemäße Saugdüse aber auch einen pneumatischen Motor bzw. ein pneumatisches Antriebselement, z. B. ein Turbinen- oder Schaufelrad aufweisen, das durch den vom Staubsauger erzeugten Saugluftstrom in Drehung versetzt wird. Ein Getriebekasten, in welchem zum Beispiel ein Riementrieb für eine die Bürstenwalze tragende Welle angeordnet ist, ist vorzugsweise drehbar oder schwenkbar um die Drehachse des Motors bzw. des pneumatischen Antriebselements gelagert.
Die erfindungsgemäße Saugdüse kann eine einzelne rotierende Bürstenwalze oder mehrere, insbesondere zwei rotierende Bürstenwalzen aufweisen. Ist die Saugdüse mit einer einzelnen rotierenden Bürstenwalze ausgestattet, so ist die Bürstenwalze zwischen dem schwenkbar gelagerten Getriebekasten und einem das andere Ende der der Bürstenwalze tragenden beweglichen Lagerung, beispielsweise in Form eines Schwenkarms, gehalten. Der Schwenkarm und der Getriebekasten sind in diesem Fall vorzugsweise um eine gemeinsame im Wesentlichen horizontale Achse schwenkbar im Gehäuse der Saugdüse gelagert. Weist die Saugdüse dagegen zwei rotierende Bürstenwalzen auf, so ist der schwenkbar gelagerte Getriebekasten vorzugsweise zwischen den Bürstenwalzen angeordnet; die Bürstenwalzen sind dabei jeweils mit einem ihrer Enden an dem Getriebekasten angeordnet und mit einer im Getriebekasten gelagerten Mitnehmerwelle drehfest verbunden. Das andere, dem Getriebekasten abgewandte Ende der Bürstenwalzen kann dabei freikragend im Saugraum der Saugdüse angeordnet sein. Des Weiteren liegt auch eine Ausführung der Saugdüse im Rahmen der Erfindung, bei welcher die beiden dem Getriebekasten abgewandten Enden der Bürstenwalzen jeweils in einer beweglichen Lagerung, beispielsweise in Form eines Schwenkarms oder einer Schwinge, drehbar gehalten sind.
Ein Elektromotor, der das Sauggebläse eines der erfindungsgemäßen Saugdüse zugeordneten Staubsaugers antreibt, kann über ein Netzkabel oder einen Akkumulator (Akku) mit Strom versorgt. Dementsprechend wird dann auch der Motor bzw. Antrieb der mindestens einen Bürstenwalze der erfindungsgemäßen Saugdüse mit Strom aus einem Stromnetz oder aus einem Akkumulator betrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch einen Staubsauger mit einer erfindungsgemäßen Saugdüse, wobei der Motor zum Antrieb der Bürstenwalze ein Elektromotor ist, und wobei der Staubsauger und/oder die Saugdüse zur Stromversorgung des Motors mindestens einen Akkumulator aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Anstellvorrichtung der Saugdüse ein federelastisches Element auf, das mit einer beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und einer im Gehäuse ausgebildeten Lagerstelle verbunden ist. Unter der Verbindung des federelastischen Elements mit der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und der Lagerstelle wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Kontakt verstanden, bei welchem das federelastische Element die bewegliche Lagerung und die Lagerstelle unmittelbar oder mittelbar kontaktiert oder berührt. Ein bloßes Anliegen des federelastischen Elements an der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze bzw. an der Lagerstelle wird somit als Verbindung im voranstehend genannten Sinne verstanden. Mittels eines federelastischen Elements lässt sich in konstruktiv günstiger Weise eine Anstellvorrichtung ausführen, die zumindest mittelbar durch Ausübung einer Anstellkraft (Anpresskraft) auf die beweglichen Lagerung der Bürstenwalze für eine Beaufschlagung der Bürstenwalze mit einer Anstellkraft (Anpresskraft) in Richtung eines zu reinigenden Bodens sorgt. Hierzu ist die bewegliche Lagerung der Bürstenwalze vorzugsweise schwenkbar in dem Gehäuse der Saugdüse gelagert.
Die bewegliche Lagerung der Bürstenwalze ist vorzugsweise in Form eines Getriebekastens ausgebildet, wobei die Bürstenwalze an dem Getriebekasten drehbar gelagert ist, und wobei der Getriebekasten um eine im Wesentlichen horizontale Achse schwenkbar im Gehäuse gelagert ist. Der Ausdruck „bewegliche Lagerung der Bürstenwalze“ kann daher im Kontext der vorliegenden Erfindung insbesondere für einen solchen Getriebekasten stehen.
Erfindungsgemäß ist das federelastische Element als zwischen der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und einer im Gehäuse ausgebildeten Anlagefläche angeordnetes Schaumstoffelement ausgebildet, wobei der Abstand der Anlagefläche zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und/oder dem Saugmund veränderbar ist. Hierbei bildet also die Anlagefläche im Gehäuse die oben genannte Lagerstelle für das Schaumstoffelement. Bei dem Schaumstoffelement kann es sich beispielsweise um ein Polyurethan-Schaumstoffelement handeln, welches auch als Federschaumelement bezeichnet wird. Durch eine Abstandsänderung der Anlagefläche zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und/oder dem Saugmund ändert sich auch die von dem Schaumstoffelement auf die bewegliche Lagerung der Bürstenwalze ausgeübte Anstellkraft (Anpresskraft). Wird der Abstand der Anlagefläche zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und/oder dem Saugmund beispielsweise verkleinert, wird das Schaumstoffelement stärker zusammengepresst, wodurch sich die von dem Schaumstoffelement auf die bewegliche Lagerung der Bürstenwalze ausgeübte Anstellkraft (Anpresskraft) erhöht. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, um einen kurzflorigen Teppich zu reinigen. Wird der Abstand der Anlagefläche zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und/oder dem Saugmund vergrößert, verringert sich die von dem Schaumstoffelement auf die bewegliche Lagerung der Bürstenwalze ausgeübte Anstellkraft (Anpresskraft). Dies ist insbesondere bei der Reinigung von hochflorigen Teppichen vorteilhaft.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die von der Anstellvorrichtung ausgeübte Anpresskraft mittels eines Bedienelements veränderbar. Mittels eines Bedienelements kann eine die Saugdüse nutzende Person die von der Bürstenwalze in Richtung eines zu reinigenden Bodens ausgeübte Anpresskraft (Anstellkraft) in Abhängigkeit des zu reinigenden Bodens bedarfsgerecht in komfortabler Weise verändern. Dabei ist es bevorzugt, dass das Bedienelement als am Gehäuse angeordnetes mechanisches Bedienelement, vorzugsweise als Schalter oder Drehknopf ausgebildet ist. Alternativ kann der mechanische Schalter auch an einem mit der Saugdüse verbundenen Grundgehäuse eines Staubsaugers oder einem Staubsaugerbedienungsgriff angeordnet sein.
Nach einer alternativen Ausgestaltung ist es ebenfalls möglich, dass die Saugdüse ein Erfassungsmittel zur Erfassung des Stromverbrauchs des die Bürstenwalze antreibenden Motors und eine Steuerung zur Veränderung der Anstellkraft in Abhängigkeit des von dem Erfassungsmittel gemessenen Stromverbrauchs aufweist. Hierdurch kann eine automatisierte Anpassung der Anstellkraft der Bürstenwalze an einen zu reinigenden Teppich zur Verfügung gestellt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass der Schalter als elektrischer Schalter ausgebildet ist. Bevorzugt betätigt der elektrische Schalter ein mit dem Antriebsmotor der Bürstenwalze verbundenes Stellelement, welches eine Abstandsänderung der im Gehäuse angeordneten Lagerstelle zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze und/oder dem Saugmund bewirkt. Hierdurch lässt sich die von der Anstellvorrichtung auf die bewegliche Lagerung der Bürstenwalze bzw. die Bürstenwalze ausgeübte Kraft in komfortabler Weise von einem Nutzer einstellen.
Im Falle der Ausbildung des federelastischen Elements als Federelement, dessen mechanische Eigenschaften sich bei einem Stromfluss durch das Federelement ändern, wird kein Stellelement benötigt. Hierbei kann das Federelement von einem Nutzer mittels des elektrischen Schalters mit Strom beaufschlagt und somit hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften, insbesondere seiner Federkennlinie, eingestellt werden.
Der elektrische Schalter kann analog zu dem mechanischen Schalter an dem Gehäuse der Saugdüse angeordnet sein. Ebenso kann der elektrische Schalter an einem Bediengriff angeordnet sein, der am Ende eines elektrifizierten Saugschlauchs angebracht und mit einem elektrifizierten Handhabungsrohr verbindbar ist, welches schließlich an der Saugdüse angeschlossen wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine Saugdüse für einen Staubsauger in einer perspektivischen Ansicht;
2a eine Seitenschnittansicht eines Abschnitts eines ersten Ausführungsbeispiels einer Saugdüse mit einem Getriebekasten und einer Bürstenwalze, wobei der Getriebekasten mit einer relativ hohen Anpresskraft in Richtung des Saugmunds bzw. eines zu reinigenden Teppichs beaufschlagt ist;
2b eine Seitenschnittansicht des Abschnitts der Saugdüse aus 2a, wobei der Getriebekasten mit einer verringerten Anpresskraft in Richtung des Saugmunds beaufschlagt ist;
3a eine Seitenschnittansicht eines Abschnitts eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Saugdüse mit einem Getriebekasten und einer Bürstenwalze, wobei der Getriebekasten mit einer relativ hohen Anpresskraft in Richtung des Saugmunds bzw. eines zu reinigenden Teppichs beaufschlagt ist;
3b eine Seitenschnittansicht des Abschnitts der Saugdüse aus 3a, wobei der Getriebekasten mit einer verringerten Anpresskraft in Richtung des Saugmunds beaufschlagt ist;
4a eine Seitenschnittansicht eines Abschnitts eines dritten Ausführungsbeispiels einer Saugdüse mit einem Getriebekasten und einer Bürstenwalze, wobei der Getriebekasten mit einer relativ hohen Anpresskraft in Richtung des Saugmunds bzw. eines zu reinigenden Teppichs beaufschlagt ist;
4b eine Seitenschnittansicht des Abschnitts der Saugdüse aus 4a, wobei der Getriebekasten mit einer verringerten Anpresskraft in Richtung des Saugmunds beaufschlagt ist;
5a eine Seitenschnittansicht eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Saugdüse mit einem Getriebekasten und einer Bürstenwalze, wobei der Getriebekasten mit einer relativ hohen Anpresskraft in Richtung des Saugmunds bzw. eines zu reinigenden Teppichs beaufschlagt ist; und
5b eine Seitenschnittansicht des Abschnitts der Saugdüse aus 5a, wobei der Getriebekasten mit einer verringerten Anpresskraft in Richtung des Saugmunds beaufschlagt ist.

In der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele werden Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion und gleicher Wirkungsweise mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, auch wenn die Bauteile und Elemente bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen in ihrer Dimension oder Form Unterschiede aufweisen können.
1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Saugdüse 1 für einen Staubsauger zum Reinigen eines Teppichs. Die Saugdüse 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem ein Saugraum 6 und ein sich daran anschließender Saugkanal 8 ausgebildet sind. Der Saugraum 6 ist über eine unterseitige Öffnung, den sogenannten Saugmund 4, zu einer zu reinigenden Teppichfläche hin offen. Der Saugmund 4 ist vorzugsweise mit mindestens einer flexiblen Dichtlippe 5 versehen, die im bestimmungsgemäßen Betrieb der Saugdüse 1 auf dem zu reinigenden Teppich aufliegt und den Saugraum 6 gegenüber der Umgebung der Saugdüse 1 abdichtet. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind zumindest entlang der Vorderseite sowie entlang der Rückseite des Saugmunds 4 flexible Dichtlippen 5 an der Saugdüse 1 angebracht.
Im Innern des Saugraums 6 ist mindestens eine Bürstenwalze 10 angeordnet, die um eine Drehachse rotierbar ist, d. h. im Betrieb der Saugdüse 1, angetrieben durch einen Motor, vorzugsweise einen Elektromotor 12, rotieren kann. Die Rotation der Motorwelle wird mittels eines mit dem Elektromotor 12 verbundenen Getriebekastens (Getriebegehäuses) 16 auf die Bürstenwalze 10 übertragen. Der Getriebekasten 16 enthält hierzu beispielsweise einen Zahnriemen, der durch ein mit der Motorwelle verbundenes Antriebsritzel angetrieben wird und die Rotation der Motorwelle bzw. des Antriebsritzels auf ein mit einer Mitnehmerwelle drehfest verbundenes Zahnrad überträgt, wobei die Bürstenwalze 10 drehfest auf der Mitnehmerwelle gelagert ist. Die Drehachse X der Motorwelle sowie die Drehachse A der Bürstenwalze 10 verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander und horizontal zu dem zu reinigenden Boden bzw. Teppich. Die Saugdüse 1 kann auch als Elektrobürste bezeichnet werden.
Die Bürstenwalze 10 weist einen Walzenkörper 13 auf, der mit einer Vielzahl davon abstehender Filamenten 14, beispielsweise in Form von Borsten, versehen ist. Die Filamente (Borsten) 14 sind mit einem Ende stoffschlüssig in den Walzenkörper 13 eingefasst. Die Filamente 14 sind vorzugsweise als Borstenbüschel ausgebildet, die in Form einer Helix an dem Walzenkörper 13 aneinander gereiht befestigt sind. Die Filamente (Borstenbüschel) 14 sind somit helixförmig zur Drehachse A der Bürstenwalze 10 angeordnet und bilden Filament- bzw. Borstenreihen, die sich von einem ersten axialen Ende zu einem zweiten axialen Ende des Walzenkörpers 13 erstrecken.
Die Bürstenwalze 10 ist im Gehäuse 2 der Saugdüse 1 reversibel vom Saugmund 4 weg in den Saugraum 6 verlagerbar gelagert. Hierzu ist beispielsweise der Getriebekasten 16 drehbar oder schwenkbar um die Drehachse X der Motorwelle des Elektromotors 12 gelagert. Der Getriebekasten 16 ist somit innerhalb eines bestimmten Bereichs nach oben und unten schwenkbar, so dass seine Lage an die Florhöhe eines zu reinigenden Teppichs angepasst werden kann. Der Abstand der Drehachse A der Bürstenwalze 10 ist also bezogen auf den Saugmund 4 bzw. den zu reinigenden Boden innerhalb eines gewissen Bereichs veränderbar. Die Drehachse A der Bürstenwalze 10 behält dabei ihre im Wesentlichen parallele Ausrichtung gegenüber dem Saugmund 4 bzw. dem zu reinigenden Teppich.
Die Saugdüse 1 weist vorzugsweise zwei rotierende Bürstenwalzen 10 auf, wobei der schwenkbar gelagerte Getriebekasten 16 zwischen den Bürstenwalzen 10 angeordnet ist. Die Bürstenwalzen 10 sind dabei jeweils mit einem ihrer Enden an dem Getriebekasten 16 angeordnet und mit der im Getriebekasten 16 gelagerten Mitnehmerwelle drehfest verbunden. Das andere, dem Getriebekasten 16 abgewandte Ende der Bürstenwalzen 10 ist freikragend in dem Saugraum 6 angeordnet.
Die in 1 dargestellte Saugdüse 1 ist als Vorsatzgerät ausgeführt. Sie weist ein Anschlussstück in Form eines Gelenkstücks 15 auf, das um eine horizontale Achse schwenkbar und zusätzlich um eine dazu im Wesentlichen orthogonal verlaufende Achse drehbar ist. An dem Gelenkstück 15 kann ein Handhabungsrohr eines Bodenstaubsaugers oder ein Saugrohr eines Handstaubsaugers angeschlossen werden. Das Gelenkstück 15 ist mit elektrischen Kontakten zur Stromversorgung des Elektromotors 12 versehen. Die Saugdüse 1 weist vorzugsweise Laufrollen 17 auf, zwischen denen das Gelenkstück 15 angeordnet ist. Des Weiteren kann die Saugdüse 1 mindestens eine Stützrolle 11 aufweisen, die am Chassis der Saugdüse vor oder hinter dem Saugmund 4 angeordnet ist.
Die Saugdüse 1 ist mit einer Anstellvorrichtung 18 versehen, die der Beaufschlagung der Bürstenwalze 10 mit einer Anpresskraft in Richtung eines zu reinigenden Bodens dient. Die Anpresskraft der Bürstenwalze 10 auf den Untergrund kann somit in Abhängigkeit des zu reinigenden Bodens verändert werden. Die Anstellvorrichtung 18 ist dabei mit einer Einstellvorrichtung 19 zur Änderung der Drehzahl der mindestens einen Bürstenwalze 10 bzw. des Motors 12 funktional derart miteinander gekoppelt, dass bei einer Verringerung der Anpresskraft auch die Drehzahl der Bürstenwalze 10 verringert und/oder bei einer Verringerung der Drehzahl der Bürstenwalze 10 auch die Anpresskraft verringert wird. Vorzugsweise sind die Anstellvorrichtung 18 und die Einstellvorrichtung 19 derart miteinander funktional gekoppelt, dass mit einer Verringerung der Anpresskraft Bürstenwalze 10 zeitgleich eine Verringerung der Drehzahl der Bürstenwalze 10 erfolgt.
Unterschiedliche Ausführungsformen der Anstellvorrichtung 18 zur Veränderung der Anpresskraft der Bürstenwalze 10 auf den Untergrund in Abhängigkeit des zu reinigenden Bodens sind in den nachfolgend beschriebenen 2a bis 5b dargestellt, wobei die Saugdüse 1 in den 2a, 3a, 4a und 5a auf einem kurzflorigen Teppich 20 und in den 2b, 3b, 4b und 5b auf einem hochflorigen Teppich 20' angeordnet ist.
In 2a und 2b ist ein Abschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Saugdüse 1 dargestellt. Die Anstellvorrichtung 18 ist hierbei aus einem Bedienelement 21, einem mit dem Bedienelement 21 verbundenen Gewindestift 22, einem an dem Gewindestift 22 angeordneten Anbindungspunkt 24 und einer Druckfeder 26 gebildet, wobei die Druckfeder 26 mit dem Anbindungspunkt 24 und dem Getriebekasten 16 verbunden ist. Das Bedienelement 21 ist an der Oberseite des Gehäuses 2 der Saugdüse 1 angeordnet und kann somit von einem Nutzer der Saugdüse in komfortabler Weise bedient werden. Das Bedienelement 21 kann beispielsweise in Form eines Drehknopfes ausgeführt sein. Das Bedienelement 21 ist derart ausgeführt, dass mit ihm zugleich die Einstellvorrichtung 19 zur Änderung der Drehzahl des die Bürstenwalze 10 antreibenden Motors 12 betätigt wird bzw. betätigt werden kann. Mit 42, 43 sind Steuerleitungen bezeichnet, über die das Bedienelement 21 mit der Einstellvorrichtung 19 bzw. das Einstellvorrichtung 19 mit dem Motor 12 kommunizieren kann.
In 2a ist das Bedienelement 21 bzw. der Gewindestift 22 in einer ersten oder unteren Position angeordnet, so dass die Druckfeder 26 einen gespannten Zustand einnimmt. Die erste oder untere Position des Bedienelements 21 ist insbesondere zur Reinigung von gewebten, florlosen Teppichen sowie von kurzflorigen Teppichen geeignet, da aufgrund der gespannten Druckfeder 26 eine relativ hohe Anpresskraft auf den Getriebekasten 16 bzw. von der Bürstenwalze 10 in Richtung eines zu reinigenden Teppichs 20 ausgeübt wird.
Will ein Nutzer mit der Saugdüse 1 einen hochflorigen Teppich 20' reinigen, so kann er die Saugdüse 1 mittels des Bedienelements 21 an derartige Gegebenheiten anpassen. In 2b ist das dem Gewindestift 22 zugeordnete Bedienelement 21 in einer zweiten oder oberen Position angeordnet. In dieser Position ist der Abstand des Anbindungspunkts 24 zu dem Getriebekasten 16 bzw. dem Saugmund 4 im Vergleich zu der in 2a gezeigten ersten Position vergrößert, so dass die Druckfeder 26 deutlich weniger gespannt oder sogar im Wesentlichen entspannt ist. Hierdurch verringert sich die von der Druckfeder 26 bzw. der Anstellvorrichtung 18 auf den zu reinigenden Teppich 20' ausgeübte Anpresskraft, so dass die Bürstenwalze 10 mit ihren Borsten oder Filamenten 14 nicht oder nur um ein sehr geringes Maß in den zu reinigenden hochflorigen Teppich 20' einsinkt und somit ein Abschalten des die Bürstenwalze 10 antreibenden Motors 12 aufgrund einer Abschaltautomatik aufgrund einer zu hohen Stromaufnahme des Motors 12 vermieden werden kann. Aufgrund der funktionalen Kopplung der Druckfeder 26 mit der dem Motor 12 zugeordneten Einstellvorrichtung 19 wird im Wesentlichen zeitgleich die Drehzahl der Bürstenwalze 10 verringert.
Im Unterschied zu dem in den 2a und 2b dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bedienelement 21 in dem in den 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Seitenfläche oder der Unterseite des Gehäuses 2 der Saugdüse 1 angeordnet.
Die Anstellvorrichtung 18 umfasst ein Getriebe 23 mit einem Gewindestift 22. Der Gewindestift 22 weist ebenfalls einen Anbindungspunkt 24 für ein Federelement auf, wobei es sich hierbei um eine Zugfeder 28, insbesondere eine Stahlzugfeder, handelt. Mittels der Anstellvorrichtung 18 wird eine Anstellkraft auf den Getriebekasten 16 ausgeübt, welche dazu führt, dass die Bürstenwalze 10 eine Anpresskraft in Richtung des zu reinigenden Teppichs 20 ausübt.
In 3a ist das Bedienelement 21, beispielsweise ein Drehknopf oder Schiebeschalter, so positioniert oder eingestellt, dass die Zugfeder 28 einen gespannten Zustand einnimmt. Diese Position oder Einstellung des Bedienelements 21 ist insbesondere zur Reinigung von gewebten, florlosen Teppichen sowie von kurzflorigen Teppichen 20 geeignet, da aufgrund der gespannten Zugfeder 28 eine bestimmte Anstellkraft (Anpresskraft) auf den Getriebekasten 16 bzw. von der Bürstenwalze 10 in Richtung des zu reinigenden Teppichs 20 ausgeübt wird.
Will ein Nutzer mit der Saugdüse 1 einen hochflorigen Teppich 20' reinigen, so kann er die Saugdüse 1 mittels des Bedienelements 21 und des zugeordneten Gewindestiftes 22 an derartige Gegebenheiten anpassen. In 3b sind das Bedienelement 21 und der Gewindestift 22 so positioniert oder eingestellt, dass der Abstand des Anbindungspunkts 24 zu dem Getriebekasten 16 im Vergleich zu der in 3a gezeigten Einstellung bzw. Position verkleinert, so dass die Zugfeder 28 deutlich weniger gespannt oder sogar im Wesentlichen entspannt ist. Hierdurch verringert sich die von der Zugfeder 28 bzw. der Anstellvorrichtung 18 auf den zu reinigenden Teppich 20' ausgeübte Anpresskraft, so dass die Bürstenwalze 10 mit ihren Borsten oder Filamenten 14 nicht oder nur um ein sehr geringes Maß in den zu reinigenden hochflorigen Teppich 20' einsinkt und somit ein Abschalten des die Bürstenwalze 10 antreibenden Motors 12 aufgrund einer Abschaltautomatik aufgrund einer zu hohen Stromaufnahme des Motors 12 vermieden werden kann. Zeitgleich wird die Drehzahl des Motors 12 und damit die Drehzahl der Bürstenwalze 10 verringert.
4a und 4b zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer Saugdüse 1. Im Unterschied zu den in den 2a bis 3b gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst die Anstellvorrichtung 18 in diesem Fall einen elektrischen Schalter 30, elektrische Kabel 32 und eine Bimetallfeder 34. Die Bimetallfeder 34 ist mit dem Getriebekasten 16 und einer im Gehäuse 2 ortsfest angeordneten Anbindungsfläche 36 verbunden. Der elektrische Schalter 30 und die Bimetallfeder 34 sind mittels der Kabel 32 an der Stromversorgung des Elektromotors 12 angeschlossen.
In 4a ist der elektrische Schalter 30 derart eingestellt, dass mit der Saugdüse florlose oder kurzflorige Teppiche 20 gereinigt werden können, wobei mittels der Anstellvorrichtung 18 zur Beaufschlagung der Bürstenwalze 10 eine Anstellkraft (Anpresskraft) in Richtung des zu reinigenden Teppichs 20 ausgeübt wird. Dementsprechend befindet sich die Bimetallfeder 34 in einem gespannten Zustand und drückt gegen den Getriebekasten 16. Der gespannte Zustand der Bimetallfeder 34 liegt vorzugsweise dann vor, wenn die Bimetallfeder 34 nicht mit einem Strom beaufschlagt wird.
In 4b ist der elektrische Schalter 30 dagegen derart positioniert oder eingestellt, dass die Bimetallfeder 34 über die Kabel 32 mit einem Strom beaufschlagt wird. Dies bewirkt eine Entspannung der Bimetallfeder 34, so dass die Bimetallfeder 34 bzw. die Anstellvorrichtung 18 eine geringere Anstellkraft auf den Getriebekasten 16 und somit die Bürstenwalze 10 eine geringere Anpresskraft in Richtung des Teppichs 20' ausübt. Diese Position oder Einstellung des elektrischen Schalters 30 ist insbesondere zur Reinigung von hochflorigen Teppichen 20' geeignet. Durch die mittels des Bedienelements 21 ebenfalls betätigte Einstellvorrichtung 19 wird bei einer Verringerung der Anpresskraft der Bürstenwalze 10 zeitgleich die Drehzahl des Motors 12 und damit die Drehzahl der Bürstenwalze 10 verringert.
In 5a und 5b ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Im Unterschied zu den in den 2a bis 4b gezeigten Ausführungsbeispielen ist das federelastische Element in Form eines Schaumstoffelements 38 ausgebildet, welches mit einer Anlagefläche 40 und dem Getriebekasten 16 verbunden ist. Die Anlagefläche 40 ist entsprechend zu dem ersten Ausführungsbeispiel über einen Gewindestift 22 mit einem mechanischen Bedienelement 21 verbunden.
In 5a ist das Bedienelement 21 bzw. der Gewindestift 22 in einer ersten oder unteren Position angeordnet, so dass das Schaumstoffelement 38 aufgrund des geringen Abstands zwischen der Anlagefläche 40 und dem Getriebekasten 16 zusammengedrückt wird und hierdurch eine bestimmte Anstellkraft auf den Getriebekasten 16 ausübt. Diese erste oder untere Position ist insbesondere für die Reinigung von florlosen oder kurzflorigen Teppichen 20 geeignet.
In der 5b ist das Bedienelement 21 bzw. der Gewindestift 22 in einer zweiten oder oberen Position angeordnet. In dieser Position ist der Abstand zwischen der Anlagefläche 40 und dem Getriebekasten 16 im Vergleich zu der in 2a gezeigten ersten Position vergrößert, so dass das Schaumstoffelement 38 weniger stark zusammengedrückt wird und die von dem Schaumstoffelement 38 auf den Getriebekasten 16 bzw. die von der Bürstenwalze 10 auf den zu reinigenden Teppich 20' ausgeübte Anpresskraft reduziert ist. Dies ist insbesondere zur Reinigung von besonders hochflorigen Teppichen 20' vorteilhaft. Aufgrund der funktionalen Kopplung der Anstellvorrichtung 18 zur Veränderung der Anpresskraft mit der Einstellvorrichtung 19 zur Einstellung der Drehzahl der Bürstenwalze wird bei einer Verringerung der Anpresskraft der Bürstenwalze 10 zeitgleich die Drehzahl des Motors 12 und damit die Drehzahl der Bürstenwalze 10 verringert.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist beispielsweise auch möglich, einen Schalter vorzusehen, der mehr als zwei Positionen zur Einstellung der Anstellkraft aufweist. Zusätzlich sind andere konstruktive Möglichkeiten denkbar, wie die auf den Getriebekasten 16 ausgeübte Anstellkraft bzw. die von der Bürstenwalze 10 auf einen zu reinigenden Teppich 20, 20'ausgeübte Anpresskraft verändert werden kann. Erfindungswesentlich ist allerdings, dass die Anstellvorrichtung und die Einstellvorrichtung zur Änderung der Drehzahl der Bürstenwalze funktional derart miteinander gekoppelt sind, dass bei Verringerung der Anpresskraft auch die Drehzahl der Bürstenwalze verringert und/oder bei Verringerung der Drehzahl der Bürstenwalze auch die Anpresskraft verringert wird.

Claims

Saugdüse (1) für einen Staubsauger zum Reinigen eines Teppichs, mit einem Gehäuse (2), mit einem an der Unterseite des Gehäuses (2) ausgebildeten Saugmund (4), mit einem in dem Gehäuse (2) ausgebildeten, sich an den Saugmund (4) anschließenden Saugraum (6), mit einer in dem Saugraum (6) angeordneten, reversibel vom Saugmund (4) weg in den Saugraum (6) verlagerbar gelagerten Bürstenwalze (10), mit einem Motor (12) zum Antrieb der Bürstenwalze (10), mit einer Einstellvorrichtung (19) zur Änderung der Drehzahl der Bürstenwalze (10), und mit einer Anstellvorrichtung (18) zur Beaufschlagung der Bürstenwalze (10) mit einer Anpresskraft in Richtung eines zu reinigenden Bodens, wobei die Anstellvorrichtung (18) derart hergerichtet ist, dass die Anpresskraft in Abhängigkeit des zu reinigenden Bodens veränderbar ist, wobei die Anstellvorrichtung (18) ein federelastisches Element (38) aufweist, das mit einer beweglichen Lagerung der Bürstenwalze (10) und einer im Gehäuse (2) ausgebildeten Lagerstelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellvorrichtung (18) und die Einstellvorrichtung (19) zur Änderung der Drehzahl der Bürstenwalze (10) funktional derart miteinander gekoppelt sind, dass bei einer Verringerung der Anpresskraft auch die Drehzahl der Bürstenwalze (10) verringert und/oder bei einer Verringerung der Drehzahl der Bürstenwalze (10) auch die Anpresskraft verringert wird, wobei das federelastische Element (38) als zwischen der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze (10) und einer im Gehäuse (2) ausgebildeten Anlagefläche (40) angeordnetes Schaumstoffelement (38) ausgebildet ist, wobei der Abstand der Anlagefläche (40) zu der beweglichen Lagerung der Bürstenwalze (10) und/oder dem Saugmund (4) veränderbar ist.
Saugdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Anstellvorrichtung (18) ausgeübte Anpresskraft mittels eines Bedienelements (21, 30) veränderbar ist.
Saugdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement als am Gehäuse (2) angeordnetes mechanisches Bedienelement, vorzugsweise als Schalter oder Drehknopf (21), oder als elektrischer Schalter (30) ausgebildet ist.
Saugdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Lagerung der Bürstenwalze (10) in Form eines Getriebekastens (16) ausgebildet ist, wobei die Bürstenwalze (10) an dem Getriebekasten (16) drehbar gelagert ist, und wobei der Getriebekasten (16) um eine im Wesentlichen horizontale Achse schwenkbar im Gehäuse (4) gelagert ist.
Staubsauger mit einer Saugdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (12) ein Elektromotor ist, wobei der Staubsauger und/oder die Saugdüse (1) zur Stromversorgung des Motors (12) mindestens einen Akkumulator aufweist.