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Die Erfindung betrifft ein Nass-/Trockensauggerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Nass-/Trockensauggerät mit NassΓΓrockensauggerät mit einem, in einem Gehäuse angeordneten Saugaggregat, einer mit dem Saugaggregat in Strömungsverbindung stehenden Saugdüse und mit einem Schmutzflüssigkeitstank zur Aufnahme von Schmutzflüssigkeit, die von einem angesaugten Sauggutstrom abgeschieden ist, wobei der Schmutzflüssigkeitstank über einen Luftauslass eines Schmutzflüssigkeitstankanschlusses mit dem Saugaggregat in Strömungsverbindung steht und einen Schwimmer zur Überwachung des Füllstandes und/oder zum Verringern der Leistungsaufnahme oder zum Abschalten des Saugaggregates aufweist.
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Nass-/Trockensauggeräte dieser Art sind aus der bekannt
EP 3 213 665 A1 bekannt. Hier ist ein Sauggerät zum Aufsaugen von Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeits-/Luftgemischen beschrieben, das ein Gehäuse mit einem Schmutzflüssigkeitstank aufweist. Das Gehäuse steht auf Rollen aufrecht auf dem Boden. Das Sauggerät weist dabei eine Abschaltvorrichtung auf, die das Saugaggregat abschaltet, wenn der Flüssigkeitsstand im Schmutzflüssigkeitstank einen kritischen Füllstand erreicht. Die Abschaltvorrichtung besteht aus einem im Schmutzflüssigkeitstank angeordneten Schwimmer, der zusammen mit dem Füllstand im Schmutzflüssigkeitstank angehoben wird und bei Erreichen einer kritischen Höhe einen Mikroschalter betätigt, über den das Saugaggregat dann ausgeschaltet wird.
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Diese Lösung erlaubt zwar das sichere Abschalten des Saugaggregates bei Erreichen der kritischen Höhe, hat aber den Nachteil, dass zum einen der Mikroschalter erforderlich ist und zum anderen eine solche Schaltung nur dann mit hinreichender Betriebssicherheit funktioniert, wenn der Schmutzflüssigkeitstank nicht infolge des Betriebes des Sauggerätes gekippt wird. Ein Mikroschalter hat zunächst den Nachteil, dass er insbesondere in Verbindung mit verschmutztem Inhalt des Schmutzflüssigkeitstanks ebenfalls verschmutzen kann, so dass die Funktion beeinträchtigt wird bzw. einer Wartung erforderlich ist.
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In Verbindung mit Sauggeräten, die als Stielgerät ausgebildet sind, wird darüber hinaus der Schmutzflüssigkeitstank sehr viel dynamischer bewegt, beispielsweise wenn der Benutzer unter einem Sitzmöbel saugen möchte und hierzu das Gerät sehr stark neigt. Ferner sind natürlich häufig die Bewegungen während des Saugens sehr viel abrupter als bei einem vergleichsweise schweren, über Rollen auf einem Boden bewegten Standgerät. Dies führt aber dazu, dass die dann im Schmutzflüssigkeitstank auftretenden Schwappbewegungen auch zu einer dynamischen Auf- und Abbewegung des Schwimmers führen, so dass das Saugaggregat in solchen Fällen zu früh abgeschaltet wird, weil bei an sich noch nicht übervollem Schmutzflüssigkeitstank eine Wellenbewegung den Schwimmer kurzzeitig auf eine kritische Höhe gebracht hat.
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Aus der
EP 3 335 611 A1 ist eine weitere Ausgestaltung eines Nass-/Trockensauggerätes bekannt, die ebenfalls einen Schwimmer verwendet, um bei Erreichen eines maximalen Pegels im Schmutzflüssigkeitstank das Saugaggregat abzuschalten. Hier wird der Füllstand zusätzlich über eine Messung der Druckdifferenz des Druckes einerseits oberhalb des Flüssigkeitspegels im Schmutzflüssigkeitstank und andererseits in der Saugleitung überwacht. Auch hier ist eine aufwändige Sensorik erforderlich. Eine ähnliche Abschaltautomatik beschreibt die
US 6 042 656 A.
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Aus der
DE 20 2006 015 811 U1 und der
DE 10 2012 108 008 A1 sind Nass-/Trockensauggeräte mit Sensoren bekannt, die das Auftreten von Flüssigkeit im Ansaugkanal zwischen dem Schmutzflüssigkeitstank und dem Saugaggregat ohne Verwendung eines Schwimmers messen. Diese Technik hat aber den Nachteil, dass die Abschaltung des Saugaggregates erst erfolgen kann, wenn bereits Flüssigkeit den Schmutzflüssigkeitstank verlassen hat, so dass eine Feuchtigkeit im Saugaggregat nicht mit hinreichender Sicherheit vermieden werden kann. Darüber hinaus können auch hier Flüssigkeitsanteile, die infolge der dynamischen Bewegung bei an sich noch geringem Füllstand des Schmutzflüssigkeitstanks mit der Abluftströmung mitgerissen werden, das Saugaggregat zu früh abschalten.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein insbesondere als Stielgerät ausgebildetes Nass-/Trockensauggerät zu schaffen, bei dem die Funktion des Schwimmers mit möglichst geringem Aufwand zuverlässiger umgesetzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Nass-/Trockensauggerät nach Anspruch 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Nass-/Trockensauggerät zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Schwimmer in einer Schwimmerführung in erste Bewegungsrichtung gerichtet beweglich gelagert ist und der Schwimmer sowie die Schwimmerführung derart ausgebildet sind, dass bis zum Erreichen eines kritischen Füllstandes der Flüssigkeit im Schmutzflüssigkeitstank der Schwimmer relativ zur Bewegungsrichtung geneigt ist und durch eine infolge der Neigung entstehende Rückhaltekraft in einer Betriebsstellung, in der der Schwimmer an einem ersten Anschlag anliegt und der Luftauslass freigegeben ist, gehalten ist.
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Der Schwimmer schwimmt durch Erreichen des kritischen Füllstandes und ist infolge der Auftriebskraft derart bewegt, dass die Neigung entfällt und die Rückhaltekraft gelöst ist und der Schwimmer in einer, in die erste Bewegungsrichtung gerichteten Bewegung in eine Verschlussstellung, in der der Schwimmer an einem, dem ersten Anschlag gegenüberliegenden zweiten Anschlag anliegt und der Luftauslass zumindest teilweise verschlossen ist, bewegt ist. Die Bewegung des Schwimmers kann dabei über unterschiedliche Führungen im Zusammenspiel mit den Auftriebskräften eingestellt werden oder auch über Auftriebskräfte, die bei unterschiedlichen Eintauchtiefen in verschiedene Richtungen wirken. Letzteres kann insbesondere über eine inhomogene Dichteverteilung im Körper des Schwimmers erfolgen.
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Das neue Gerät macht sich die Eigenschaft zu Nutze, dass in dem Schmutzflüssigkeitstank ein Luftauslass vorgesehen ist, über den die Luft durch das Saugaggregat abgesaugt wird. Der Saugströmung erstreckt sich also von der Saugdüse durch den Schmutzflüssigkeitstank zum Saugaggregat.
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Wird nun der Schwimmer infolge des ansteigenden Flüssigkeitspegels im Schmutzflüssigkeitstank angehoben, kann diese Bewegung genutzt werden, den Luftauslass im Schmutzflüssigkeitstank zumindest teilweise zu verschließen. Diese Behinderung der Abluftströmung wiederum ändert die Leistungsaufnahme des Saugaggregates, das nun gegen den erhöhten Strömungswiderstand anarbeiten muss. Diese Änderung der Leistungsaufnahme wiederum kann von einer Steuerung des Nass-/Trockensauggerätes detektiert werden und als Signal für einen kritischen Füllstand interpretiert werden. Wird ein solches Signal dann erkannt, kann das Saugaggregat je nach Ausgestaltung des Gerätes sofort oder erst nach einer gewissen Zeitdauer, in der das Signal aktiv bleibt, abgeschaltet werden. Eine Zeitverzögerung hat aber den Vorteil, dass eine kurzfristige Bewegung nicht zu einem zu schnellen Abschalten führt.
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Der Luftauslass kann vom Schwimmer selbst verschlossen werden. Hierzu ist dann die Schwimmerführung so ausgebildet, dass der Schwimmer bei entsprechender Füllhöhe vor den Luftauslass bewegt wird. Damit in diesem Fall die Füllhöhe nicht bereits so hoch ist, dass auch schon Flüssigkeit angesaugt wird, kann der Schwimmer einen nach oben erweiterten Bereich aufweisen, der sich von dem auf der Oberfläche der Schmutzflüssigkeit schwimmenden eigentlichen Schwimmkörper nach oben erstreckt und so ausgebildet ist, dass er bei Erreichen der kritischen Füllhöhe vor den Luftauslass, diesen partiell oder vollständig abdeckend, verlagert ist. Natürlich kann der Schwimmer auch mittelbar den Luftauslass verschließen, beispielsweise indem er über einen Hebel einen separaten Verschluss betätigt.
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Um die Funktion des Schwimmers sicherer und zuverlässiger zu gestalten weist eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung einen Schwimmer und eine Schwimmerführung auf, die derart ausgestaltet sind, dass der Schwimmer in der Schwimmerführung zwischen zwei Anschlägen von einer Betriebsstellung, in der der Schwimmer an einem ersten Anschlag anliegt und der Luftauslass freigegeben ist, und einer Verschlussstellung, in der der Schwimmer an einem, dem ersten Anschlag gegenüberliegenden zweiten Anschlag anliegt und der Luftauslass zumindest teilweise verschlossen ist, in einer translatorischen Bewegung hin und her beweglich ist. Dabei ist die translatorische Bewegung parallel zur ersten Bewegungsrichtung gerichtet. Die Schwimmerführung ist derart ausgebildet, dass der Schwimmer in der Betriebsstellung zusätzlich zur Bewegung in die erste Bewegungsrichtung in eine zur ersten Bewegungsrichtung in einem Winkel verlaufende, zweite, geradlinige oder gekrümmte Bewegungsrichtung beweglich gelagert ist bzw. durch Herausgleiten aus der Schwimmerführung beweglich wird.
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Dieser Aspekt ist insbesondere auch nützlich in Verbindung mit Nass-/Trockensauggeräten, die als Stielgerät ausgebildet sind, da bei solchen Geräten üblicherweise deutlich dynamischere Flüssigkeitsbewegungen im Schmutzflüssigkeitstank auftreten, als bei Geräten, die nach der Art eines Bodenstaubsaugers ausgebildet sind.
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Die Verdrehung des Schwimmers im unteren Teil der Bewegung des Schwimmers vor oder am ersten Anschlag hat den Vorteil, dass der Schwimmer infolge eines Anstiegs des Füllstandes im Schmutzflüssigkeitstank bewegt ist, aber auch durch die zusätzliche, insbesondere als Drehbewegung ausgebildete Bewegung in der Betriebsstellung über einen zusätzlichen mechanischen Haltemechanismus formschlüssig gehalten ist. Dies bedeutet, dass der Schwimmer in der Betriebsstellung mechanisch gehalten ist, wobei er bevorzugt eine Widerlagerkante an einem feststehenden Bauteil, insbesondere am Schmutzwassertankanschluss bzw. an der Schwimmerführung hintergreift. Hierzu weist der Schwimmer wiederum eine geeignete Widerlagerkante auf, über die die formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Zum Lösen dieser zusätzlichen Verbindung wird der Schwimmer zunächst durch den Auftrieb entgegen der zweiten Bewegungsrichtung bewegt, so dass sich der mechanische Verschluss löst. Nachfolgend kann, wie bei den bekannten Schwimmern, der Schwimmer dann innerhalb der Schwimmerführung translatorisch in Richtung des oberen, zweiten Anschlags bewegt werden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Schwimmer nach oder bei Erreichen der Betriebsstellung, also beim Erreichen eines ersten Anschlages mit einer unteren Schwimmerstellung innerhalb des Schmutzflüssigkeitstanks, in eine zweite Richtung verlagerbar, insbesondere verdrehbar. Dies kann dadurch geschehen, dass der untere Teil des Schwimmers aus der Schwimmerführung herausragt und nur der obere Teil in der Schwimmerführung gelagert ist, wobei dieser obere Teil dann zusammen mit der Lagerung derart ausgebildet ist, dass diese Lagerung neben der translatorischen Hauptbewegung des Schwimmers auch eine Rotationsbewegung um die obere Lagerung zulässt.
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Ist beispielsweise die Schwimmerführung ein Rohrstutzen oder ein den Schwimmer zumindest teilweise aufnehmender Lagerkäfig, kann der Schwimmer bei Absinken in Richtung des ersten Anschlag in der Betriebsstellung mit einem unteren Teil aus dieser Schwimmerführung herausragen und im oberen Bereich über seitlich hervorspringende Lagerbolzen in geeigneten Lagern der Schwimmerführung, beispielsweise seitlichen Langlöchern, geführt sein. Rutscht der Schwimmerkörper soweit aus dem Rohrstutzen oder dem Lagerkörper heraus, dass sich keine lineare Führung mehr gibt, wird dann die zusätzlich Schwenk- oder Drehbewegung möglich.
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Ist nun die sich infolge des Absenkens oder des Anstiegs des Füllstandes ergebende Hauptbewegungsrichtung des Schwimmers relativ zur senkrechten Richtung geneigt, wird der Schwimmer aufgrund seiner Gewichtskraft und der Tatsache, dass er im oberen Drehlager gehalten ist, mit seinem unteren Ende in einer kleinen Drehbewegung nach unten fallen bis er ein in der Schwimmerführung oder an sonstiger Stelle des Schmutzflüssigkeitstanks angeordnetes Widerlager trifft. Dieses Widerlager ist dann in Verbindung mit der Außenkontur des Schwimmers so ausgebildet, dass sich in Richtung der Einführungsrichtung der Schwimmerführung eine kraftschlüssige Rückhalteverbindung ergibt.
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Steigt nun der Füllstand im Schmutzflüssigkeitstank, wird zunächst dieses nach unten abgewinkelte Endstück des Schwimmers in die Flüssigkeit eintauchen bis es aufschwimmt und sich die oben beschriebene die Drehbewegung wieder zurückstellt. Hierdurch gerät die kraftschlüssige Rückhalteverbindung außer Eingriff und eine translatorische Bewegung des Schwimmers in Richtung der Hauptbewegungsrichtung der Schwimmerführung wird möglich. Ein weiterer Anstieg des Füllstandes bewegt dann den Schwimmer in die Schwimmerführung hinein bis er dort entweder auf einen Schalter trifft oder den Luftauslass zumindest partiell verschließt, was dann wiederum als Schaltsignal detektierbar ist.
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Grundsätzlich lässt sich natürlich die oben beschriebene mechanische Zusatzverriegelung des Schwimmers auch über eine zusätzliche, translatorische Bewegung in eine von der Hauptbewegungsrichtung abweichende Richtung realisieren. Hierzu kann beispielsweise die Schwimmerführung so ausgebildet sein, dass sich bei Erreichen eines Endbereiches der Beweglichkeit des Schwimmers innerhalb der Schwimmerführung in Richtung des ersten Anschlages ein zusätzlicher Freiheitsgrad ergibt, so dass der Schwimmer um einen kleinen Weg nach unten herunterfallen kann. Auch hier kann das Anheben des Schwimmers infolge des Auftriebs bei steigendem Füllstand dieses Herabfallen wieder rückgängig machen, so dass der Schwimmer bei weiter steigendem Füllstand und dem damit verbundenen Auftrieb dann wieder selbsttätig tiefer in die Schwimmerführung eingeführt wird.
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Um die Widerlagerkante am Schwimmer zu realisieren, weist dieser bevorzugt eine quer verlaufende Kerbe auf, die in die Außenkontur des Schwimmerkörpers eingebracht ist. Diese Kerbe ist so ausgebildet, dass sich die erforderliche kraftschlüssige Rückhalteverbindung ergibt.
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Der Schwimmer und die Schwimmerführung können so ausgebildet sein, dass der Schwimmer zusätzlich in einer Zwischenposition zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag dreh- oder schwenkbar ist. Hierzu weist der Schwimmer eine zweite, im Abstand zur ersten Widerlagerkante angeordnete Widerlagerkante auf, die bei Drehung in der Zwischenposition eine zusätzliche Widerlagerkante der Schwimmerführung hintergreift.
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Sofern der Schwimmer, wie oben beschrieben, zunächst im oberen Bewegungsbereich, ausgehend von den zweiten oberen Anschlag in Richtung der Betriebsstellung, in der der Schwimmer den Luftauslass freigibt bzw. einen Schalter zum Abschalten des Saugaggregates nicht betätigt, linear geführt ist und dann bei Erreichen eines unteren, ersten Anschlages zusätzlich durch Wegfall der lineare Führung zusätzlich auch drehbar gelagert ist, kann es vorteilhaft sein, wenn der Schwimmer eine inhomogene Dichteverteilung im Vergleich zu einem Schwimmer mit gleicher Form und homogener Dichteverteilung aufweist.
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Die Drehbewegung wird im Wesentlichen durch den Schwerpunkt und einen Abstand von der Drehachse der Drehlagerung bestimmt, die ja bei steigendem Füllstand im Schmutzflüssigkeitstank dem Auftrieb entgegenwirkt. Das Verhältnis dieser beiden Kräfte bestimmt die Bewegung des Schwimmers, der Auftrieb muss zum Hochfahren des Schwimmers zunächst größer sein, als die Summe aus Gewichtskraft und dem aus dieser Gewichtskraft entstehenden Moment, das auf das Drehlager des Schwimmers wirkt. Das Drehmoment ist jedoch vom Abstand des Schwerpunktes von der Drehachse abhängig.
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Durch die Änderung der Dichte des Schwimmerkörpers kann der Schwerpunkt nun verlagert werden. Diese Verlagerung bedeutet damit eine Veränderung des Drehmomentes, das infolge der Gewichtskraft auf die Drehlagerung des Schwimmers wirkt. So kann der Schwimmer im unteren Bereich leichter ausgebildet werden als im oberen Bereich. Dies führt dazu, dass der Schwerpunkt nach oben verlagert wird und dass das dem Auftrieb entgegenwirkende Moment infolge der Gewichtskraft an Bedeutung verliert. Hierdurch wird es für den Auftrieb leichter, den Schwimmer wieder in die Position zu verlagern, in der er in die Schwimmerführung weiter in Richtung des zweiten Anschlages einführbar ist.
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Eine Möglichkeit einer inhomogenen Dichteverteilung besteht zum Beispiel darin, dass der Schwimmerkörper Hohlräume aufweist, wobei im unteren Bereich größere Hohlräume als im oberen Bereich bzw. dünnere Wandstärken vorgesehen sind.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Schwimmer derart im Schmutzflüssigkeitstank verschiebbar gelagert ist, dass er bei ansteigendem Flüssigkeitspegel im Schmutzflüssigkeitstank vor den Luftauslass, den Luftauslass zumindest teilweise blockierend, verlagert ist, und dass das NassΓΓrockensauggerät eine Steuerung aufweist, die die Änderung der Leistungsaufnahme des Saugaggregates infolge des Blockierens des Luftauslasses zu detektieren vermag und bei Detektion einer veränderten Leistungsaufnahme über eine Signalvorrichtung dem Benutzer einen kritischen Füllstand anzuzeigen und/oder die Leistung des Saugaggregates zu verringern vermag.
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Durch die Detektion der veränderten Leistungsaufnahme des Motors des Saugaggregates kann aufwändige Sensorik über die Steuerung ermittelt werden, ob der Füllstand im Schmutzflüssigkeitstank eine kritische Höhe erreicht hat oder nicht. Dies ist insbesondere, wie oben bereits beschrieben, in Verbindung mit Nass-/Trockensauggeräten interessant, die als Stielgerät ausgebildet sind. Es handelt sich hierbei um Geräte, die im Gegensatz zu einem typischen Bodenstaubsauger ein Gehäuse aufweisen, das an einem vom Benutzer über einen Griff zu haltenden Stiel befestigt ist bzw. Teil des Stieles ist, wenn der Griff im sich nach oben verjüngenden Gehäuse ausgebildet ist. Am unteren Ende dieses Gerätes ist dann die Bodendüse, die über den Stiel zusammen mit dem Gehäuse längst der zu reinigenden Fläche verfahren wird. Bei solchen Geräten treten üblicherweise deutlich dynamischer Flüssigkeitsbewegungen im Schmutzflüssigkeitstank auf, als bei Geräten, die nach der Art eines Bodenstaubsaugers ausgebildet sind.
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Die gattungsgemäßen Geräte sind aber nicht auf solche Stielgeräte beschränkt. Ferner können Sie auch als Reinigungsgeräte ausgebildet sein, die nicht nur über eine Saugfunktion sondern auch über eine Wischfunktion mit Frischwasserzufuhr verfügen. Die Erfindung ist also auf alle Geräte anwendbar und soll auch diese Geräte erfassen, die über einen Schmutzflüssigkeitstank verfügen, in dem Schmutzflüssigkeit nach dem Abscheiden aus einem angesaugten Gemisch aus Luft und Flüssigkeit angesammelt wird, wobei die Luft über ein Saugaggregat abgesaugt wird.
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Da der Schwimmer bei einer einfachen Lösung lediglich zum Verschließen des Luftauslasses verwendet wird, muss er sich auch nicht bis in den unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks nach unten bewegen können. Der erste Anschlag, der für die Betriebsstellung signifikant ist, also für die Stellung, in der das Saugaggregat mit voller Leistung in Betrieb ist, kann also auch weiter oben im Schmutzflüssigkeitstank angeordnet sein. Der obere Anschlag für die Bewegung des Schwimmers wiederum liegt in einem Bereich, in dem ein kritischer Füllstand gerade noch nicht vorliegt, so dass zum einen sicher vermieden ist, dass Flüssigkeit angesaugt wird und zum anderen aber durch die Ausgestaltung der Schwimmerführung und des Schwimmers bereits sichergestellt ist, dass bei Erreichen des oberen Anschlages der Luftauslass in hinreichendem Umfang verschlossen ist, um dies über die Bewachung der Leistungsaufnahme ermitteln zu können.
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Bei einer beispielhaften Ausgestaltung des Gerätes weist der Schmutzflüssigkeitstank einen Schmutzflüssigkeitstankanschluss auf, der in Form eines Rohrstutzens in den Schmutzflüssigkeitstank hineinragt. Dieser Rohrstutzen muss nicht zylindrisch sein, es können auch alle anderen Querschnitte, insbesondere Rechteckquerschnitte, quadratische Querschnitte oder ovale Querschnitte in Betracht kommen, da es auf den Querschnitt für die Funktion im Wesentlichen nicht ankommt. In diesem nach unten in den Schmutzflüssigkeitstank ragenden Rohrstutzen kann dann der Schwimmer verschiebbar gelagert sein, wobei er bevorzugt einen nach unten aus dem Rohrstutzen herausragenden Bereich aufweist, der bei Erreichen eines gewissen Füllstandes in die Flüssigkeit eintaucht, um dann als Auftriebskörper zu fungieren. Die Schwimmerführung kann dann besonders einfach im Rohrstutzen realisiert werden.
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Ferner können oberhalb des Bereichs, in dem der Schwimmer im Rohrstutzen vor Erreichen der kritischen Füllhöhe bewegt ist, in der Wandung des Rohrstutzens ein oder mehrere Fenster vorgesehen sein, die den Luftauslass bilden. Auf diese Weise behindert der Schwimmer während des regulären Betriebes die Abluftströmung nicht, andererseits wird er bei Erreichen einer kritischen Füllhöhe, bzw. bereits davor, vor die Fenster bewegt, so dass der Luftauslass teilweise bzw. ganz verschlossen wird und die Funktion der Steuerung des Saugaggregates hierdurch möglich wird.
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Die Schwimmerführung und auch die oben erwähnten Anschläge können bei Verwendung eines Rohrstutzens zur Führung des Schwimmers leicht durch seitliche Langlöcher im Rohrstutzen realisiert werden, wobei der Schwimmer in diesem Fall dann Führungsmittel aufweist, die seitlich nach außen hervorspringen und in diese Langlöcher hineinragen. Die Enden der Langlöcher bilden dann die Anschläge. Die Langlöcher können ausschließlich zur Führung des Schwimmers verwendet werden, alternativ kann der Schwimmer aber auch anderweitig im Rohrstutzen geführt sein, so dass sich die Funktion der Langlöcher auf die Bildung der Anschläge beschränkt. Schließlich kann diese Ausgestaltung auch nur einen Teil der Schwimmerführung bilden, was insbesondere dann interessant ist, wenn der Schwimmer in der ausgezogenen Stellung, also der Betriebsstellung, nicht nur translatorisch, sondern auch rotatorisch bewegt ist. In diesem Fall können dann zwei obere Führungselemente in dem Langloch die Drehlager bilden, die weiter unten noch ausführlich beschrieben werden.
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Die Steuerung wird bei einer Ausgestaltung den Motorstrom kontinuierlich überwachen. Dabei ist in der Steuerung ein Schwellwert hinterlegt, dessen Erreichen als Delegation eines kritischen Füllstandes interpretiert wird. Die Steuerung wird also die gemessene Leistungsaufnahme als Messwert mit einem Referenzwert vergleichen und gegebenenfalls entsprechende Maßnahmen einleiten.
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Die erfindungsgemäße Funktion ist nicht nur darauf beschränkt, das Saugaggregat vollständig abzuschalten. Vielmehr kann das Saugaggregat auch zunächst weiter betrieben werden, wenn sich der Füllstand im Schmutzflüssigkeitstank einem kritischen Niveau nähert. In diesem Bereich liegt noch nicht die Gefahr vor, dass Flüssigkeit angesaugt wird, jedoch ist es ratsam, dem Benutzer zu signalisieren, dass die Kapazitätsgrenzen des Schmutzflüssigkeitstanks bald erreicht sind. Die Steuerung kann also einen teilweisen Verschluss des Luftauslasses durch den Schwimmer zunächst nur als Füllstandsmessung benutzen, ohne bereits das Signal für die kritische Füllhöhe auszulösen.
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Wird ein leichter Anstieg der Motorleistung detektiert, kann dem Benutzer über eine geeignete Signalvorrichtung angezeigt werden, dass sich der Schmutzflüssigkeitstank füllt. Dadurch, dass der Schwimmer kontinuierlich angehoben wird, wird auch die Leistung kontinuierlich werden. Dies kann genutzt werden, um mehrere Warnschwellen einzurichten, um dem Benutzer zunächst nur einen Hinweis für das notwendige Entleeren des Schmutzflüssigkeitstanks, dann ein eindringlicher Hinweis und nachfolgend einen Warnhinweis zu geben bzw. das Saugaggregat abzuschalten. Die Hinweise können akustischer oder optischer Natur sein, sie können am Nass-/Trockensauggerät selbst angezeigt werden oder über eine Schnittstelle auf einem anderen Gerät, beispielsweise einem Smartphone angezeigt oder anderweitig ausgegeben werden.
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Durch die Form desjenigen Bereiches des Schwimmers bzw. Bauteils, das durch den Schwimmer vor den Luftauslass bewegt wird, kann eingestellt werden, wie sich die Leistungsaufnahme bei steigendem Flüssigkeitsniveau im Schmutzflüssigkeitstank entwickelt. So kann zum Beispiel dieser Bereich nach oben verjüngend ausgebildet sein, so dass sich zunächst eine vergleichsweise geringe Änderung der Leistungsaufnahme einstellt und die Änderungsgeschwindigkeit mit zunehmendem Ansteigen des Schwimmers innerhalb der Schmutzflüssigkeitstanks größer wird. Über die Form des Bereiches kann also die Änderungsgeschwindigkeit des relevanten Signales manipuliert werden.
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Ferner ist es möglich, dass das Saugaggregat bei Erreichen eines kritischen Füllstandes im Schmutzflüssigkeitstank nicht vollständig abgeschaltet wird, sondern dass die Leistung nur reduziert wird. So kann es zum Beispiel bei einigen Anwendungen ausreichend sein, die Saugleistung so weit herunterzusetzen, dass keine Flüssigkeit mehr angesaugt wird, das Gerät also weiterhin als reiner Staubsauger betrieben werden kann.
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Um den Schwimmer zusätzlich etwas unempfindlicher gegen dynamische Bewegungen zu machen, können Reibkräfte eingesetzt werden, die entweder in der Schwimmerführung über den gesamten Bewegungsbereich oder einen Teil des Bewegungsbereiches auf die Führung des Schwimmers wirken. Auch kann am Ende der Schwimmerführung ein reibungserhöhender Absatz vorgesehen sein, der sich von den Führungsflächen der Schwimmerführung in Richtung des Schwimmerkörpers erstreckt. Ist beispielsweise die Schwimmerführung ein in den Schmutzflüssigkeitstank hineinragender Rohrstutzen, kann dieser an seinem Ende einen nach innen hervorspringenden Absatz oder Rand aufweisen, die aus einem elastischen Material gefertigt sein kann, um eine Reibbremse zu bilden. Natürlich können auch alle anderen Formen von Bremsmitteln vorgesehen sein, die der Bewegung des Schwimmers in Richtung des zweiten, wovon Anschlages entgegenwirken.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Gerätes weist einen Schmutzflüssigkeitstank auf, in den bei aufrecht stehendem Nass-/Trockensauggerät ein nach oben gerichteter, von der Saugdüse kommender Ansaugkanal mündet. Der Bereich um diesen Ansaugkanal ist dann der eigentliche Flüssigkeitsspeicher des Schmutzflüssigkeitstanks. Damit nun bei schnellen Bewegungen kein Schmutzwasser aus dem unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks zurück in den Absaugkanal schwappen kann, ist bevorzugt an dem freien Ende des Absaugkanals oder an der inneren Wandung des Schmutzflüssigkeitstanks ein Schwappschutz vorgesehen.
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Der Schwappschutz kann so ausgebildet sein, dass er als Scheibe den unteren Bereich unterhalb des bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Stielgerätes schräg stehenden Ansaugkanals abdeckt und verhindert, dass Schmutzwasser von unten hochschwappen kann. Seitlich ist der Schwappschutz bevorzugt so ausgebildet, dass Schmutzwasser an ihm vorbei in den unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks fließen kann. Der Bereich oberhalb des Ansaugstutzens muss dagegen meist nicht über einen Schwappschutz gesichert werden, da hier wegen des schrägen Flüssigkeitsspiegels eine geringere Gefahr eines Überschwappens in den Ansaugstutzen besteht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
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In den Zeichnungen zeigt:
- 1 eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Nass-/Trockensauggerätes in einer dreidimensionalen Darstellung,
- 2 die in 1 dargestellte Ausgestaltung in einer Ansicht von vorne,
- 3 die in den 1 und 2 dargestellte Ausgestaltung in einer Seitenansicht,
- 4 den unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks der in den 1 bis 3 dargestellten Ausgestaltung,
- 5 eine Ansicht des in 4 dargestellten unteren Bereichs des Schmutzflüssigkeitstanks in einer Ansicht von oben,
- 6 den in den 4 und 5 dargestellten unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks in einer Schnittansicht längs der Schnittlinie A-A in 5,
- 7 den in den 4, 5 und 6 dargestellten unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks in einer Seitenansicht,
- 8 den in den 4 bis 7 dargestellten unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks in einer Schnittansicht längs der Schnittlinie B-B in 7,
- 9 einen als Schmutzwassertankanschluss ausgebildeten oberen Bereich für den in den 4 bis 8 dargestellten unteren Bereich des Schmutzflüssigkeitstanks mit einem in einer Schwimmerführung gelagerten Schwimmer in dreidimensionaler Darstellung,
- 10 den in 9 dargestellten Schwimmer in einer vergrößerten, dreidimensionalen Detailansicht,
- 11 den in 9 dargestellten Schmutzwassertankanschluss in einer Ansicht von vorne,
- 12 den in den 9 und 11 dargestellten Schmutzwassertankanschluss in einer Seitenansicht,
- 13 den in 9 dargestellten Schmutzwassertankanschluss in einer Seitenansicht im Schnitt längs der Schnittlinie C-C in 11,
- 14 den in 13 dargestellten Schmutzwassertankanschluss in einer typischen Einbauorientierung, in der sich der Schwimmer in der unteren Betriebsstellung befindet,
- 15 den in 10 dargestellten Schwimmer in einer Ansicht von vorne,
- 16 den in den 10 und 15 dargestellten Schwimmer in einer Seitenansicht im Schnitt längs der Schnittlinie D-D in 15,
- 17 den in den 10, 16 und 15 dargestellten Schwimmer in einer Seitenansicht und
- 18 eine weitere Ausgestaltung eines zu dem in den 10, 16, 15 und 17 dargestellten Schwimmers in einer Schnittansicht.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Nass-/Trockensauggerät 1 dargestellt. Das NassΓΓrockensauggerät 1 ist hier als sogenanntes Stielgerät ausgebildet, d.h. es weist einen Stiel 5 auf, an dessen oberen Ende ein als Handgriff ausgebildeter Griff 4 vorgesehen ist, über den der Benutzer das Nass-/Trockensauggerät 1 einschalten und führen kann. Im unteren Bereich des Stiels 5 ist ein Gehäuse 2 vorgesehen, in dem ein Schmutzflüssigkeitstank 7 herausnehmbar angeordnet ist. Das hier dargestellte NassΓΓrockensauggerät 1 ist nicht nur ein reines Sauggerät, sondern als Kombinationsgerät zum Reinigen und anschließenden Saugen von harten Oberflächen ausgebildet. Für die Reinigungsfunktion weist es einen Frischwassertank 6 auf, in dem Frischwasser oder Reinigungsflüssigkeit für die Zuführung zu einer Auftragsvorrichtung, die zusätzlich zur unteren Saugdüse 3 im vorderen Funktionsbereich angeordnet ist, bevorratet ist.
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Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist allerdings die Sicherung des Saugaggregates hingegen eindringendes Schmutzwasser, das aus dem Schmutzwassertank 7 angesaugt werden könnte. Die 2 und 3 zeigen das in 1 dargestellte Nass-/Trockensauggerät 1 in anderen Ansichten.
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Der Schmutzflüssigkeitstank 7 ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein oberer Teil einen Schmutzwassertankanschluss 10 bildet. Dieser wird im späteren Verlauf noch genauer beschrieben und schließt einen unteren Aufnahmebereich für Schmutzwasser nach oben ab. Ferner stellt dieser Schmutzwassertankanschlusses 10 die Verbindung zum Saugaggregat bzw. einem Absaugkanal her, der zum Saugaggregat führt. Das Saugaggregat (nicht sichtbar) befindet sich hier auf der Rückseite des Gehäuses 2 und saugt die über die Saugdüse 3 angesaugte Luft-/Flüssigkeitsströmung zunächst in eine Abscheidekammer bzw. -vorrichtung, worin Luft und Flüssigkeit voneinander getrennt werden und die Flüssigkeit dann in den Schmutzflüssigkeitstank 7 eingeleitet wird. Die Abscheidekammer kann auch innerhalb des Schmutzflüssigkeitstanks 7 angeordnet sein bzw. von diesem gebildet sein.
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In den Schmutzflüssigkeitstank 7 mündet ein bei stehendem Nass-/Trockensauggerät 1 (so wie es in 1 bis 3 dargestellt ist) nach oben gerichteter Ansaugkanal 8. Der untere Teil des Schmutzflüssigkeitstanks 7 ist in 4 dargestellt. Zu erkennen ist hier, dass der in den Schmutzflüssigkeitstank 7 hineinragende Absaugkanal 8 an seinem freien Ende mit einem Schwappschutz 9 versehen ist, der bei gezeigter Ausrichtung im unteren Bereich bis an die Wandung des Schmutzflüssigkeitstanks 7 heranreicht.
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Während des Betriebes des Nass-/Trockensauggeräts 1 wird das Gehäuse 2 zusammen mit dem Stiel 5 nicht aufrecht stehen, sondern um einen Winkel von beispielsweise 30° geneigt sein. Dies betrifft dann auch den Schmutzflüssigkeitstank 7. Durch schnelle Bewegungen des Gerätes, insbesondere bei bereits zum Teil gefülltem Schmutzflüssigkeitstank 7, kann es nun passieren, dass Flüssigkeit in Richtung des oberen Endes des Ansaugkanals 8 schwappt. Der Schwappschutz 9 verhindert dies, indem er den Bereich des Innenraums des Schmutzflüssigkeitstanks 7, nämlich den bei geneigtem Gerät unterhalb des dann schräg verlaufenden Ansaugkanals 8 liegenden Bereich, abdeckt, so dass Flüssigkeit in diesem Bereich nicht nach oben in die Öffnung des Ansaugkanals 8 schwappen kann.
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Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Schwappschutz 9 nur sehr klein gehalten bzw. erstreckt sich gar nicht auf diese Seite, so dass das Ablaufen der Schmutzflüssigkeit in den rund um den Ansaugkanal 8 gebildeten Speicherbereich möglichst wenig behindert ist. Auch seitlich kann Schmutzflüssigkeit an dem Schwappschutz 9 vorbeifließen. Dieses schnelle und leichte Ablaufen der Flüssigkeit in den unteren Teil des Schmutzflüssigkeitstanks 7 trägt zusätzlich dazu bei, dass keine Flüssigkeit durch den Ansaugkanal 8 wieder in Richtung der Saugdüse 3 zurückströmen kann.
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In 5 bis 8 ist der untere Teil des Schmutzflüssigkeitstanks 7 im Detail gezeigt. 5 zeigt dabei eine Ansicht von oben, also bei der in 1 des Nass-/Trockensauggeräts 1 gezeigten Orientierung des Gehäuses 2 die Ansicht, die sich von vorn auf den Schmutzflüssigkeitstank 7 ergibt. 6 zeigt einen Schnitt längs der Schnittlinie A-A in 5 durch diese Ansicht von oben, wobei hier der in den Schmutzflüssigkeitstank 7 hineinragende Ansaugkanal 8 und der ihn umgebende Schwappschutz 9 am freien rechten Ende des Ansaugkanals 8 erkennbar ist. Insbesondere ist hier erkennbar, dass der Schwappschutz 9 von oben gesehen nicht bis an die seitlichen Wandungen des Schmutzflüssigkeitstanks 7 heranreicht.
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In 7 ist der Schmutzflüssigkeitstank 7 in einer Seitenansicht und in 8 in einer Schnittansicht gezeigt. 8 ist dabei der Schnitt längs der Schnittlinie B-B in 7.
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Aus 8 ist zu erkennen, dass der Schwappschutz 9 im unteren Bereich bis zur Wandung des Schmutzflüssigkeitstanks 7 heranreicht, so dass Schmutzflüssigkeit bei im Betrieb leicht schrägstehendem Schmutzflüssigkeitstank 7 nicht unterhalb des Schwappschutzes 9 hindurch in den Ansaugkanal 8 hineinschwappen kann.
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9 zeigt den Schmutzwassertankanschluss 10, der in den unteren Teil des Schmutzwassertanks 7, so wie er in den 5 bis 8 dargestellt ist, von oben hineingesteckt wird. Dieser Schmutzwassertankanschluss 10 realisiert nicht nur den Anschluss des Schmutzwassertanks 7 an den Absaugkanal zum Saugaggregat, sondern weist in seinem unteren Bereich auch die Schwimmerführung 15 auf. In 9 ist der hierin eingesetzte Schwimmer 11 ebenfalls dargestellt. Die 11 und 12 zeigen den Schmutzwassertankanschluss 10 in einer Seitenansicht bzw. in einer Ansicht von vorne. Die 13 zeigt die Schnittansicht längs der Schnittlinie C-C in 11.
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Die Schwimmerführung 15 ist hier in Form eines rechteckigen Käfigs ausgebildet, der im oberen Bereich zwei einander gegenüberliegende, zusammen den Luftauslass 16 bildende Fenster aufweist. Die abgesaugte Luft tritt von vorne bzw. hinten durch diese Fenster in den Körper des Schmutzwassertankanschlusses 10 ein und durch eine hier nicht sichtbare, nach oben gerichtete Anschlussöffnung in den Absaugkanal in Richtung des Saugaggregates aus.
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Der Schwimmer 11 ist in der Schwimmerführung 15 längsverschieblich (hier von oben nach unten) geführt. Diese Führung kann durch die Paarung des rechteckigen Käfigs der Schwimmerführung 15 und des rechteckigen Grundkörpers des Schwimmers 11 realisiert werden. Hier sind jedoch an den seitlichen Bereichen des Schwimmers 11 seitliche Führungsmittel 17 vorgesehen, die dann, wenn der Schwimmer 11 tiefer als in der hier dargestellten Stellung in die Schwimmerführung 15 eingeschoben wird, die Führung in Verbindung mit den Seitenwänden des Käfigs der Schwimmerführung 15 bereitstellen.
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Zusätzlich weist der Schwimmer 11 seitlich hervorspringende obere Führungsmittel 12 auf, die in Langlöcher 14 in der Schwimmerführung 15 hineinragen. Hierdurch ergibt sich ein Teil der Führung des Schwimmers 11 und die Möglichkeit, dass nach Erreichen einer unteren Position, wenn der Schwimmer 11 um die maximale Strecke aus der Schwimmerführung 15 herausgerutscht ist, der Schwimmer 11 eine kleine Drehbewegung ausführen kann.
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In 10 ist der Schwimmer 11 mit seinen wesentlichen Funktionsteilen dargestellt. Zu erkennen ist hier, dass der Schwimmer 11 im oberen Bereich einen Halterand 13 als Widerlagerrand aufweist. Zu beiden Seiten dieses Widerlagerrandes befinden sich seitliche Führungsmittel 17, die zusammen mit den oberen Führungsmitteln 12 die Führung des Schwimmers 11 bewirken.
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Rutscht nun der Schwimmer 11 so weit nach unten, dass die Führung durch die seitlichen Führungsmittel 17 und gegebenenfalls eine Führung durch den Käfig der Schwimmerführung 15 entfällt oder zumindest lose wird, kann der Schwimmer 11, der weiterhin über die oberen Führungsmittel 12 in den Langlöchern 14 gehalten ist, um einen kleinen Winkel nach unten abklappen, bis der Rand des Käfigs der Schwimmerführung 15 gegen den Halterand 13 stößt. Diese abgewinkelte Position des Schwimmers 11 ist in 14 dargestellt.
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13 zeigt zunächst den nach unten abgesenkten Schwimmer 11. Zu erkennen ist hier, dass oberhalb des Halterandes 13 keine Führung mehr vorliegt. Der Schwimmer ist um eine durch die seitlichen oberen Führungsmittel 12 verlaufende Drehachse so weit verdrehbar, bis er an die Ränder des Käfigs der Schwimmerführung 15 anstößt. Gleichzeitig hintergreift aber der obere Halterand 13 den unteren Rand des Käfigs der Schwimmerführung 15. Dies wiederum führt dazu, dass der Schwimmer 11 ohne ein Zurückdrehen des Schwimmers 11 nicht in die Schwimmerführung 15 eingeschoben werden kann, sondern vielmehr formschlüssig in der ausgezogenen Stellung gehalten ist.
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14 zeigt eine typische Orientierung des Schmutzwassertankanschlusses 10 während des Betriebs des Nass-/Trockensauggeräts 1. Hier ist der Schmutzwassertankanschluss 10 bei leerem Schmutzflüssigkeitstank 7 dargestellt. Dies bedeutet, es ist kein Auftrieb für den Schwimmer 11 vorhanden, der Schwimmer 11 ist bis zu einem ersten Anschlag nach unten heruntergerutscht. Der erste Anschlag wird hier durch das untere Ende des Langlochs 14 gebildet, während der gegenüberliegende zweite Anschlag von dem oberen Rand des Langlochs 14 gebildet ist.
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Zusätzlich ist der Schwimmer 11, wie oben beschrieben, über die oberen Führungsmittel 12 (hier nicht sichtbar) in dem Langloch 14 gehalten, wobei er in der gezeigten Stellung um die durch die oberen Führungsmittel 12 hindurch verlaufende Drehachse um einen kleinen Winkel nach unten verschwenkt ist. Durch diese Verschwenkung ist der Halterand 13, der hier von einer Kerbe im Schwimmerkörper gebildet ist, vor den unteren Rand der Schwimmerführung 15 gerutscht.
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Steigt nun der Füllstand innerhalb des Schmutzflüssigkeitstanks 7 an, wird zunächst der Auftrieb auf den unteren Teil des Schwimmerkörpers wirken. Da aufgrund der Verkeilung über den Halterand 13 mit dem unteren Rand der Schwimmerführung 15 der Schwimmer 11 nicht nach oben geschoben werden kann, wird er sich zunächst aufrichten, bis seine Längsachse parallel zum Langloch 14 und zu den Innenseiten der Schwimmerführung 15 verläuft. In dieser Orientierung ist dann der Formschluss des Halterandes 13 mit dem unteren Rand der Schwimmerführung 15 aufgehoben und der Schwimmer 11 kann in die Schwimmerführung 15 eindringen.
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In den 15 bis 18 ist eine weitere, zur ersten Ausgestaltung allerdings sehr ähnliche Ausgestaltung eines Schwimmers 11 dargestellt. Von außen unterscheidet sich diese Ausgestaltung nicht von der ersten Ausgestaltung, allerdings weist dieser Ausgestaltung des Schwimmers 11 eine inhomogene Dichteverteilung auf. 15 zeigt zunächst den Schwimmer 11 von außen. In der 17 ist der Schnitt gemäß der Schnittlinie D-D in 15 dargestellt. Hier und insbesondere auch in der dreidimensionalen Schnittdarstellung der 18 ist zu erkennen, dass der Schwimmer 11 Hohlräume aufweist, wobei im unteren Bereich die Hohlräume deutlich größer als im oberen Bereich sind. Dies führt dazu, dass der Schwerpunkt des Schwimmers 11 im Vergleich zu einem massiven Schwimmerkörper oder einem ausschließlich Schwimmerkörper nach oben verlagert ist.
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Da gleichzeitig die oberen Führungsmittel 12, die ja die Drehachse des Schwimmers 11 im unteren Bewegungsbereich definieren, weit oben liegen, ist der Schwerpunkt durch die inhomogene Dichteverteilung in Richtung der Drehachse verlagert. Dies wiederum führt dazu, dass die Gewichtskraft des Schwimmers 11 zu einem größeren Teil ausschließlich über die von den oberen Führungsmitteln 12 gebildeten Lagern aufgenommen wird, so dass die Auftriebskraft ein geringeres Rückstellmoment infolge der Gewichtskraft überwinden muss, um den Schwimmer 11 wieder in die einschubfähige Position nach oben zu schwenken.
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In der oben beschriebenen Erfindung finden sich viele Aspekte, die auch unabhängig voneinander verwendet werden können. Insbesondere sind dies die formschlüssige Lagerung mit der zusätzlichen Bewegung des Schwimmers am unteren Ende seines Bewegungsspielraums in der Schwimmerführung 15, die inhomogene Dichteverteilung zur Optimierung der Kräfte sowie das Steuern des Saugaggregates zur Vermeidung des Ansaugens von Flüssigkeit in Folge des Verschlusses des Luftauslasses 16 durch den Schwimmer 11. Ein weiterer unabhängiger Aspekt einer potentiellen Erfindung liegt im Schwappschutz 9, der im vorderen Bereich den Ansaugkanal 8 nur teilweise gegen schwappendes Wasser sichert und so gleichzeitig ein leichtes Ablaufen von Schmutzwasser in den unteren Teil des Schmutzflüssigkeitstanks 7 erlaubt und aber auch wirkungsvoll die Öffnung des Ansaugkanals 8 vor zurückschwappendem Wasser schützt.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Nass-/Trockensauggerät
- 2
- Gehäuse
- 3
- Saugdüse
- 4
- Griff
- 5
- Stiel
- 6
- Frischwassertank
- 7
- Schmutzflüssigkeitstank
- 8
- Ansaugkanal
- 9
- Schwappschutz
- 10
- Schmutzflüssigkeitstankanschluss
- 11
- Schwimmer
- 12
- Oberes Führungsmittel
- 13
- Halterand
- 14
- Langloch zur Führung des oberen Führungsmittels
- 15
- Schwimmerführung
- 16
- Luftauslass
- 17
- Seitliches Führungsmittel
