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Der hier vorgestellte Ansatz betrifft eine Bürstenwalzeneinrichtung für ein Reinigungsgerät.
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An Bürstenwalzen von Reinigungsgeräten, beispielsweise an elektrisch betriebenen Bürstenwalzen von Staubsaugern, sammeln sich während eines Reinigungsvorgangs Haare, Fasern oder andere Partikel, welche anschließend entfernt werden sollten.
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Die
EP 2 873 359 B1 beschreibt ein Bodenpflegegerät mit einer angetriebenen Bürstenwalze.
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Dem hier vorgestellten Ansatz liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bürstenwalzeneinrichtung für ein Reinigungsgerät zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Bürstenwalzeneinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.
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Die mit dem hier vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine Möglichkeit geschaffen wird, eine Bürstenwalze im Betrieb zu reinigen. Ein manuelles Entfernen und Reinigen der Bürstenwalze ist somit vorteilhafterweise nicht mehr oder nur noch selten nötig.
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Eine Bürstenwalzeneinrichtung für ein Reinigungsgerät weist eine hohle Bürstenwalze und eine Turbine auf. Die Bürstenwalze ist in einer Betriebsstellung drehbar in dem Reinigungsgerät gelagert, wobei eine Außenfläche einer Walzenwand der Bürstenwalze zumindest eine Bürste aufweist und die Walzenwand zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist, die einen innerhalb der Walzenwand liegenden Hohlraum in der Bürstenwalze fluidisch mit der Außenfläche verbindet. Die Turbine ist ausgebildet, um in der Betriebsstellung der Bürstenwalze, einen Luftstrom von dem Hohlraum durch die Durchgangsöffnung zu bewirken, um ein Lösen von Partikeln an der Bürste zu ermöglichen.
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Die Bürstenwalze kann hohlzylinderförmig ausgeformt sein. Als die Betriebsstellung ist eine für einen Betrieb der Bürstenwalze vorgesehene Stellung der Bürstenwalze in dem Reinigungsgerät, beispielsweise in einer Bodendüse des Reinigungsgeräts, zu verstehen. Die Bürstenwalze kann in der Betriebsstellung um eine längste Längsachse der Bürstenwalze drehbar sein.
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Die hier vorgestellte Bürstenwalzeneinrichtung ist zur Verwendung mit einem Reinigungsgerät geeignet, welches als ein Haushaltgerät ausgeformt ist. Dieses Reinigungsgerät kann ein manuell betreibbarer Staubsauger oder ein Roboterstaubsauger sein. Die Bürstenwalzeneinrichtung kann aber auch entsprechend zur Verwendung mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise einem medizinischen Gerät, wie einem Reinigungs- oder Desinfektionsgerät, eingesetzt werden.
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Ausführungsbeispiele des Ansatzes sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
- 1 bis 2 je eine Querschnittdarstellung einer Bürstenwalzeneinrichtung für ein Reinigungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 3 bis 7 je eine Querschnittdarstellung eines Reinigungsgeräts mit einer Bürstenwalzeneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine Querschnittdarstellung einer Bürstenwalzeneinrichtung 100 für ein Reinigungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Die Bürstenwalzeneinrichtung 100 weist eine hohle Bürstenwalze 105 und eine Turbine 110 auf. Die Bürstenwalze 105 ist in einer Betriebsstellung drehbar in dem Reinigungsgerät gelagert, wobei eine Außenfläche 115 einer Walzenwand 120 der Bürstenwalze 105 zumindest eine Bürste 125 aufweist und die Walzenwand 120 zumindest eine Durchgangsöffnung 130 aufweist, die einen innerhalb der Walzenwand 120 liegenden Hohlraum 135 in der Bürstenwalze 105 fluidisch mit der Außenfläche 115 verbindet. Die Turbine 110 ist ausgebildet, um in der Betriebsstellung der Bürstenwalze 105, einen Luftstrom 140 von dem Hohlraum 135 durch die Durchgangsöffnung 130 zu bewirken, um ein Lösen von Partikeln an der Bürste 125 zu ermöglichen.
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Die im Folgenden beschriebenen Merkmale der Bürstenwalzeneinrichtung 100 sind optional:
- Die Bürstenwalze 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel hohlzylinderförmig ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Turbine 110 in der Bürstenwalze 105 angeordnet. Die Turbine 110 ist ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf einer Achse 145 zum Drehen der Bürstenwalze 105 gelagert.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der 1 nochmals mit anderen Worten beschrieben:
- Bodendüsen mit angetriebenen Bürsten, beispielsweise elektrische Bürsten, haben gemeinsam, dass sie nach einem Gebrauch von Haaren/Fasern gereinigt werden müssen. Eine Aufgabe der Bürstenwalzeneinrichtung 100 ist es, möglichst viele Reinigungsvorgänge für den Kunden in Bezug auf die Bürstenwalze 105 zu vermeiden. Die hier vorgestellte Bürstenwalzeneinrichtung 100 reduziert im Betrieb das Einwickeln von Haaren/Fasern um die Bürste 125, sodass weniger Reinigung erforderlich ist. Es ist somit dank der Bürstenwalzeneinrichtung 100 für einen Nutzer nicht mehr oder nur noch selten nötig, manuell mit einer Schere Haare, Fasern und/oder andere Partikel von der Bürste 125 oder der Bürstenwalze 105 zu schneiden. Die Bürstenwalzeneinrichtung 100 erfüllt somit hohe hygienische Anforderungen, insbesondere auch für Menschen mit Allergien.
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Die hier vorgestellte Bürstenwalzeneinrichtung 100 ist dazu ausgebildet, um im Betrieb die Haare, die von den Bürsten 125, auch Borsten genannt, der Bürstenwalze 105 aufgenommen wurden, durch den Luftstrom 140, der aus dem Zylinder der Bürstenwalze 105 kommt, wegzublasen oder zumindest zu lockern. Hierzu weist die Bürstenwalzeneinrichtung 100 die Bürstenwalze 105 auf, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Hohlzylinder mit mehreren Borstengruppen umfasst. Weiterhin weist die Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Antrieb 150 zum Antreiben der Bürstenwalze 105 und eine kleine Turbine 110 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Antrieb 150 zumindest einen Motor, der dazu ausgebildet ist, um die Bürstenwalze 105 und auch die Turbine 110 anzutreiben. Alle diese Teile befinden sich auf zwei fluchtend zueinander angeordneten Achsen 145, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einem Gehäuse einer Bodendüse für das Reinigungsgerät gelagert oder lagerbar sind.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Turbine 110 im Zylinder der Bürstenwalze 105 aufgenommen, also dreht sich die Turbine 110 im Betrieb gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Zylinder, also die Bürstenwalze 105. Da die Turbine 110 in der Bürstenwalze 105 angeordnet ist, benötigt die Bürstenwalzeneinrichtung 100 vorteilhafterweise insgesamt nur sehr wenig Platz.
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Im Betrieb erzeugt die Turbine 110 also den Luftstrom 140, der in die Bürstenwalze 105 geleitet wird und durch gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 130 in Form von Auslässen an einer Oberfläche des Zylinders freigesetzt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Walzenwand 120 die Durchgangsöffnungen 130 auf, welche länglich und/oder versetzt ausgeformt sind und/oder insgesamt in spiralförmiger Anordnung in der Walzenwand 120 angeordnet sind, sodass der Luftstrom 140 im Wesentlichen gleichmäßig aus der Walzenwand 120 strömen kann. Die durch die Durchgangsöffnungen 130 strömende Luft nimmt Haare/Fasern mit, die von den Borsten aufgenommen wurden, sodass sie vom Staubsauger eingesaugt werden können und sich nicht oder nur geringfügig um die Bürstenwalze 105 wickeln. Eine Anzahl an Haaren und/oder Fasern, die sich um die Bürstenwalze 105 wickeln, wird somit dank der Bürstenwalzeneinrichtung 100 reduziert, was einen Reinigungsaufwand für den Nutzer stark reduziert.
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2 zeigt eine Querschnittdarstellung einer Bürstenwalzeneinrichtung 100 für ein Reinigungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Bürstenwalzeneinrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass die Turbine 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht in der Bürstenwalze 105, sondern an der Bürstenwalze 105 angeordnet ist.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Turbine 110 ein diskretes Teil, das auch separat angetrieben wird. Eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit im Vergleich zur Achse 145 wird durch Kugellager 200 ermöglicht.
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Ein Vorteil der hier vorgestellten Variante gegenüber der in 1 beschriebenen Variante besteht darin, dass sich die Turbine 110 mit einer viel höheren Geschwindigkeit als die Bürstenwalze 105 selbst drehen kann, d. h., es wird im Betrieb eine größere Luftmenge erzeugt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird für den Antrieb 150 der Turbine 110 und der Bürstenwalze 105 wie in 1 derselbe Motor verwendet, wobei deren mechanische Getriebe gemäß diesem Ausführungsbeispiel anders gewählt sind. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel umfasst die Bürstenwalzeneinrichtung 100 einen weiteren kleinen elektrischen Motor, der die Turbine 110 separat antreibt.
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3 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Reinigungsgeräts 300 mit einer Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 2 beschriebene Bürstenwalzeneinrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass die Bürstenwalzeneinrichtung 100 eine Motoreinrichtung 302 aufweist, die dazu ausgebildet ist, um die Turbine 110 und/oder die Bürstenwalze 105 anzutreiben. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Motoreinrichtung 302 den Motor M, eine mittels des Motors M drehbare Motorwelle 305, ein erstes Riemengetriebe 310 und ein zweites Riemengetriebe 315 auf. Das erste Riemengetriebe 310 verbindet gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Abschnitt 320 der Motorwelle 305 mechanisch mit der Turbine 110 und das zweite Riemengetriebe 315 verbindet gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen zweiten Abschnitt 325 der Motorwelle 305 mechanisch mit der Bürstenwalze 105. Der zweite Abschnitt 325 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Motor M und dem ersten Abschnitt 320 angeordnet.
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Die Bürstenwalzeneinrichtung 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in oder an dem Reinigungsgerät 300 in der Betriebsstellung aufgenommen. Das Reinigungsgerät 300 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein manuell betreibbarer Staubsauger oder ein Roboterstaubsauger ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Bürstenwalzeneinrichtung 100 in oder an einer hier sichtbaren Bodendüse eines manuell betreibbaren Staubsaugers aufgenommen.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Grundposition der Turbine 110 dargestellt. Die Turbine 110 ist auf der Achse 145 der Bürstenwalze 105 positioniert und wird von Kugellagern geführt, wodurch für die Turbine 110 eine andere Drehzahl als jene der Bürstenwalze 105 und/oder Achse 145 ermöglicht ist. Der Motor M, der die Bürstenwalze 105 antreibt, treibt auch die Turbine 110 an, vereinfacht ausgedrückt durch ein weiteres Riemengetriebe auf derselben Welle. Beide Riemengetriebe 310, 315, auch Riemenantriebe genannt, befinden sich auf einer langen Welle, der Motorwelle 305, wodurch gemäß einem Ausführungsbeispiel ein zusätzliches erforderliches Kugellager am dem Motor M gegenüberliegenden Ende der Motorwelle 305 angeordnet ist, um zwei stabile Riemenantriebe zu gewährleisten. Die unterschiedliche, gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Allgemeinen größere, Drehzahl der Turbine 110 wird durch ein bestimmtes Zahnradgetriebe erzielt. So weist das erste Riemengetriebe 310 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein großes Zahnrad an der Motorwelle 305 und ein kleineres mit der Turbine 110 verbundenes Zahnrad auf. Ein Riemen verbindet die beiden Zahnräder.
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4 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Reinigungsgeräts 300 mit einer Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 3 beschriebene Bürstenwalzeneinrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass der Motor M gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten Abschnitt 320 und dem zweiten Abschnitt 325 angeordnet ist.
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Der Motor M ist gemäß einem Ausführungsbeispiel zwischen den beiden Riemengetrieben 310, 315 angeordnet. Ein Vorteil dieser Positionierung des Motors M ist, dass der erzeugte Luftstrom nicht durch das erste Riemengetriebe 310 blockiert wird. Außerdem ist die Motorwelle 305 des Motors M nicht so lang, was die Stabilität der Riemengetrieben 310, 315 erhöht und ein zusätzliches separates Kugellager überflüssig macht.
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5 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Reinigungsgeräts 300 mit einer Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 3 oder 4 beschriebene Bürstenwalzeneinrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass die Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Turbine 500 aufweist, wobei die Turbine 110 und die weitere Turbine 500 in der Betriebsstellung der Bürstenwalze 105 an zwei gegenüberliegenden Enden der Bürstenwalze 105 angeordnet sind. Zudem weist die Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Motoreinrichtung 505 mit einem weiteren Motor M auf, wobei die weitere Motoreinrichtung 505 dazu ausgebildet ist, um die weitere Turbine 500 anzutreiben.
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5 zeigt eine Möglichkeit, den in der Bürstenwalze 105 geführten Luftstrom zu vergrö-ßern. An beiden Enden der Bürstenwalze 105 befinden sich zwei Turbinen 110, 500, die dazu ausgebildet sind, um den Luftstrom im Allgemeinen zu duplizieren. Die Turbine 110 und/oder Motoreinrichtung 302 auf der rechten Seite entspricht gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft der bereits in 4 beschrieben Ausführung, kann aber gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel auch durch die in 3 beschriebene Turbine 110 und/oder Motoreinrichtung 302 ersetzt sein. Die Turbine 500 auf der linken Seite wird von einem separaten Elektromotor M angetrieben, weist aber ansonsten bereits beschriebene Merkmale oder eine bereits beschriebene Funktion der Turbine 110 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die weitere Motoreinrichtung 505 zudem ein weiteres Riemengetriebe auf, das den weiteren Motor M mechanisch mit der weiteren Turbine 500 verbindet.
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6 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Reinigungsgeräts 300 mit einer Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eine der anhand einer der vorangegangenen Figuren beschriebene Bürstenwalzeneinrichtungen 100 handeln, mit dem Unterschied, dass die Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen in dem Hohlraum der Bürstenwalze 105 statisch angeordneten Hohlzylinder 600 aufweist, der wiederum eine Zylinderdurchgangsöffnung aufweist, die angeordnet ist, um den Luftstrom 140 in eine definierte Richtung zu der Bürstenwalze 105 zu lenken.
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Anders als die in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Bürstenwalzeneinrichtungen 100 erzeugt die Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Luftstrom von der Innenseite der Bürstenwalze 105 nach außen, der nicht in alle Richtungen gleich ist. Das bedeutet, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel Luft nicht länger in das Gehäuse geblasen wird, wo dies keine positive Wirkung hat. Der Hohlzylinder 600 realisiert vorteilhafterweise ein Konzept, bei dem der Luftstrom in eine definierte Richtung geleitet und angesammelt wird. Dies verstärkt den Luftstrom, was die Effizienz der Bürstenwalzeneinrichtung 100 erhöht.
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Der innerhalb der Bürstenwalze 105, auch Hohlbürste genannt, angeordnete weitere Hohlzylinder 600 dreht sich nicht. Dieser Hohlzylinder 600 in Form eines stationären Zylinders hat einen Auslass in eine Richtung. Im Betrieb rotiert die Bürstenwalze 105 auf normale Weise um den stabilen Hohlzylinder 600. Wenn sich die Durchgangsöffnungen der Bürstenwalze 105 in derselben Position befinden wie der Auslass des stabilen Hohlzylinders 600, wird die Luft aus dem Inneren des stabilen Hohlzylinders 600 abgelassen, geführt und gesteuert durch den Auslass des inneren stationären Hohlzylinders 600.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Achse 145 auf der rechten Seite, auf der sich die Turbine 110 befindet und die mit dem inneren Hohlzylinder 600 verbunden ist, im Gehäuse der Bodendüse befestigt, sie dreht sich nicht. Dadurch sind die Position des Hohlzylinders 600, der auch als Innenzylinder bezeichnet werden kann, und somit auch die Richtung der Zylinderdurchgangsöffnung in Form eines Innenauslasses sichergestellt.
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Rechts, also an dem der Turbine 110 zugewandten Ende, ist die Bürstenwalze 105 am Hohlzylinder 600 durch ein Kugellager 605 drehbar gelagert und links, also an dem der Turbine 110 abgewandten Ende, an der Achse 145 befestigt. Aufgrund der Verbindung zwischen der linken Achse 145 und der Bürstenwalze 105 ist der Hohlzylinder 600 gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf der linken Seite mit einem weiteren Kugellager 605 auf der linken Achse 145 gelagert.
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7 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Reinigungsgeräts 300 mit einer Bürstenwalzeneinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 6 beschriebene Bürstenwalzeneinrichtung 100 handeln, die um 90° gedreht angeordnet ist, sodass ein kreisförmiger Querschnitt der Bürstenwalze 105 und des darin angeordneten Hohlzylinders 600 zu erkennen sind. Auch die Position der Zylinderdurchgangsöffnung 700 des Hohlzylinders 600 ist in 7 dargestellt.
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Zu erkennen ist ein Winkel der Zylinderdurchgangsöffnung 700, der die Richtung des geführten Luftstroms angibt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Winkel der Zylinderdurchgangsöffnung 700 derart gewählt, dass die Haare und/oder Fasern direkt in Richtung eines Staubsaugerinnenraums des Staubsaugers 300 geblasen werden, wo sie eingesaugt werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel beträgt ein Winkel zwischen einer sich durch einen Mittelpunkt des Hohlzylinders 600 erstreckenden und senkrecht zu einer zu reinigenden Bodenfläche verlaufenden Normalen und einer durch den Mittelpunkt und die Zylinderdurchgangsöffnung 700 verlaufenden Achse innerhalb eines Toleranzbereichs von 20% Abweichung 30°. Die kann sich über einen Abschnitt oder über eine gesamte Längsachse der Bürstenwalze 105 erstrecken.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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