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Die Erfindung betrifft eine Saugdüse für eine Saugvorrichtung, insbesondere für einen Handstaubsauger oder für einen Saugroboter.
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Eine Saugvorrichtung weist typischerweise eine Saugdüse mit einem Saugmund auf, über den mittels eines Luftstroms Verunreinigungen bzw. Schmutz, insbesondere Staubpartikel, von einem zu reinigenden Boden, aufgesaugt werden. Der Luftstrom kann durch ein Gebläse bewirkt werden. Durch den Luftstrom wird der Schmutz von dem Saugmund in einen Schmutzsammelbehälter der Saugvorrichtung gefördert.
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Die Staubaufnahme von Teppichen und/oder Hartböden, hierbei insbesondere die Reinigung von Bodenflächen mit Spalten und/oder Ritzen, wird typischerweise durch eine möglichst gute Abdichtung der Saugdüse zu dem zu reinigenden Boden begünstigt. Die Abdichtung führt zu besonders großen Unterdrücken unter der Saugdüse, welche Schmutzpartikel lösen und abführen. Die Abdichtung kann mit einer Gummilippe und/oder Flauschleisten bewerkstelligt werden. Diese Form der Abdichtung zum Boden hat jedoch den Nachteil, dass Grobschmutz - vor allem im Rückhub der Saugdüse, d. h. wenn die Saugdüse in Rückwärtsrichtung bewegt wird - hinter der Saugdüse hergeschoben und nicht aufgesaugt wird.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Saugdüse für eine Saugvorrichtung bereitzustellen, die eine zuverlässige und gründliche Aufnahme von Staub und Grobschmutz ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Saugdüse für eine Saugvorrichtung (insbesondere für einen Staubsauger oder für einen Saugroboter) beschrieben. Die Saugdüse kann eine Längsachse aufweisen, die sich entlang der (für die Saugdüse vorgesehenen) Arbeitsrichtung erstreckt. Des Weiteren kann die Saugdüse eine Querachse aufweisen, die senkrecht zu der Längsachse angeordnet ist. Durch die Längsachse und die Querachse kann eine Ebene aufgespannt werden, die parallel zu der zu reinigenden Fläche verläuft, auf der die Saugdüse bei Betrieb der Saugvorrichtung angeordnet ist. Des Weiteren kann die Saugdüse eine Höhenachse aufweisen, die senkrecht zu der Längs- und Querachse angeordnet ist. Durch die Längs-, Quer- und Höhenachse wird ein kartesisches Koordinatensystem aufgespannt.
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Die Saugdüse umfasst (in dem Gehäuse der Saugdüse) einen Saugmund, mit einer Saugmundöffnung an der Unterseite der Saugdüse, wobei die Unterseite der Saugdüse im Betrieb der Saugdüse der zu reinigenden Fläche (z. B. dem zu reinigenden Boden) zugewandt ist. Die Saugmundöffnung kann Querkanten aufweisen, die sich entlang der Querachse erstrecken, und/oder Längskanten aufweisen, die sich entlang der Längsachse erstrecken. Die Saugdüse kann dafür vorgesehen sein, in Vorwärtsrichtung (entlang der Längsachse) bewegt, insbesondere geschoben, zu werden. Die Saugmundöffnung kann eine in Bezug auf die Vorwärtsrichtung vorne angeordnete vordere Querkante und eine in Bezug auf die Vorwärtsrichtung hinten angeordnete rückwärtige Querkante aufweisen.
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Die Saugdüse umfasst ferner eine, an der Unterseite der Saugdüse angeordnete, Anordnung von jeweils voneinander beabstandeten Dichtelementen auf. Die einzelnen Dichtelemente können jeweils eine gekrümmte Form aufweisen. Bevorzugt können die einzelnen Dichtelemente jeweils kreisförmig, ovalförmig, eiförmig oder tropfenförmig ausgebildet sein. Wenn die einzelnen Dichtelemente eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen, so können die Dichtelemente eine Hauptachse und eine Nebenachse aufweisen, wobei die Dichtelemente entlang der Hauptachse eine größere Ausdehnung aufweisen können als entlang der (senkrecht auf der Hauptachse stehenden) Nebenachse.
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Die Dichtelemente können jeweils aus einem textilbasierten und/oder komprimierbaren und/oder elastischen Material bestehen. Ferner können die Dichtelemente jeweils eine Höhe entlang der Höhenachse aufweisen, die z. B. zwischen 4 mm und 8 mm liegt.
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Die Anordnung von Dichtelementen umfasst z. B. eine erste Reihe von Dichtelementen, die nach- bzw. hintereinander entlang der Querachse der Saugdüse jeweils mit einem ersten Querabstand voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten, direkt benachbarte Dichtelemente der ersten Reihen können jeweils einen (gleichbleibenden) ersten Querabstand zueinander aufweisen. Der Weiteren umfasst die Anordnung von Dichtelementen z. B. eine zweite Reihe von Dichtelementen, die nach- bzw. hintereinander entlang der Querachse jeweils mit einem zweiten Querabstand voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten, direkt benachbarte Dichtelemente der zweiten Reihen können jeweils einen (gleichbleibenden) zweiten Querabstand zueinander aufweisen. Die Anordnung von Dichtelemente kann genau oder zumindest zwei Reihen von Dichtelementen aufweisen.
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Die erste Reihe und die zweite Reihe von Dichtelementen sind entlang der Längsachse der Saugdüse hintereinander angeordnet. In einem bevorzugten Beispiel ist die Anordnung von Dichtelementen an der rückwärtigen Querkante der Saugmundöffnung des Saugmunds angeordnet. Insbesondere in diesem Fall können die erste Reihe und die zweite Reihe entlang der Längsachse der Saugdüse derart hintereinander angeordnet sein, dass die erste Reihe von Dichtelementen von der Saugmundöffnung des Saugmunds abgewandt ist und die zweite Reihe von Dichtelementen der Saugmundöffnung des Saugmunds zugewandt ist. Ein Schmutzpartikel, welches durch die Anordnung von Dichtelementen in den Saugmund gesogen wird, kann somit zunächst zumindest ein Dichtelement der ersten Reihe von Dichtelementen und anschließend zumindest ein Dichtelement der zweiten Reihe passieren.
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Die Dichtelemente sind bevorzugt derart angeordnet, dass Dichtelemente der ersten Reihe einen Überlapp entlang der Längsachse und/oder entlang der Querachse mit Dichtelementen der zweiten Reihe aufweisen (ohne, dass sich die Dichtelemente dabei berühren).
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Es wird somit eine Saugdüse beschrieben, die (an der rückwärtigen Querkante) eine Anordnung von örtlich isolierten Dichtelementen aufweist, wobei durch Zwischenräume zwischen den Dichtelementen eine Vielzahl von Saugkanälen gebildet wird. Dabei können sich die einzelnen Saugkanäle entlang einer Strömungsrichtung (die im Wesentlichen entlang der Längsachse verläuft) von einem ersten Ende des jeweiligen Saugkanals, das von der Saugmundöffnung abgewandt ist, zu einem zweiten Ende des jeweiligen Saugkanals, das der Saugmundöffnung zugewandt ist, erstrecken. Schmutzpartikel können entlang der Strömungsrichtung durch die einzelnen Staubkanäle gesogen werden. Durch den Überlapp der Dichtelemente aus unterschiedlichen Reihen kann bewirkt werden, dass die einzelnen Saugkanäle jeweils entlang der Strömungsrichtung einen schlangenlinienförmigen Verlauf aufweisen. Durch den Überlapp kann insbesondere eine besonders starke Ausprägung (etwa Krümmung) des schlangenlinienförmigen Verlaufs der Saugkanäle bewirkt werden. So kann eine Saugdüse bereitgestellt werden, die eine hohe Saugleistung und eine gute Aufnahmefähigkeit von Grobschmutz aufweist (wobei der Grobschmutz durch die einzelnen Saugkanäle in den Saugmund gesogen wird).
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Die Dichtelemente der ersten Reihe sind entlang der Querachse bevorzugt versetzt zu den Dichtelementen der zweiten Reihe angeordnet, sodass entlang der Querachse abwechselnd jeweils ein Dichtelement einer Reihe auf ein Dichtelement der jeweils anderen Reihe folgt. Durch eine derart versetzte Anordnung kann die Schlangenlinienform der Saugkanäle weiter verstärkt werden, wodurch die Saugleistung der Saugdüse weiter erhöht werden kann.
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Bevorzugt weist die Saugdüse nur an der rückwärtigen Querkante und/oder nicht an der vorderen Querkante der Saugmundöffnung des Saugmunds eine Anordnung von Dichtelementen auf. So kann eine Saugdüse bereitgestellt werden, die in Vorwärtsrichtung zuverlässig Staub- und/oder Schmutzpartikel in unmittelbarer Nähe einer Raumwand aufsaugen kann.
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Bei Verwendung von Dichtelementen, die von einer kreisrunden Form abweichen, sind die einzelnen Dichtelemente bevorzugt derart angeordnet, dass die Hauptachse der einzelnen Dichtelemente parallel zu der Längsachse verläuft, und/oder die schmale Seite der einzelnen Dichtelemente jeweils von der Saugmundöffnung des Saugmunds abgewandt ist. So können durch die Anordnung von Dichtelementen Trichter gebildet werden, die einen relativ großen Einfangbereich für Grobschmutz aufweisen. Dadurch kann die Aufnahmefähigkeit für Grobschmutz weiter verbessert werden.
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Der erste Querabstand (der Dichtelemente in der ersten Reihe) ist bevorzugt größer, insbesondere um 20 % bis 50 % größer, ist als der zweite Querabstand (der Dichtelemente in der zweiten Reihe). Wie weiter oben dargelegt, kann die erste Reihe von Dichtelementen von dem Saugmund abgewandt sein. Durch die Verwendung eines relativ großen ersten Querabstands kann die Trichterwirkung der Anordnung von Dichtelementen weiter verstärkt werden, wodurch die Aufnahmefähigkeit für Grobschmutz der Saugdüse weiter verbessert wird.
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Die Dichtelemente der ersten Reihe können einen ersten Durchmesser aufweisen, und die Dichtelemente der zweiten Reihe können einen zweiten Durchmesser aufweisen (z. B. jeweils entlang der Hauptachse oder jeweils entlang der Nebenachse). Der zweite Durchmesser ist bevorzugt größer, insbesondere um 20 % bis 50 % größer, als der erste Durchmesser. Der erste Durchmesser kann z. B. 9 bis 13 mm, bevorzugt 10 mm, sein. Der zweite Durchmesser kann z. B. 13 bis 16 mm, bevorzugt 14 mm, sein. Wie weiter oben dargelegt, kann die erste Reihe von Dichtelementen von dem Saugmund abgewandt sein. Durch die Verwendung von Dichtelementen in der ersten Reihe, die einen relativ kleinen ersten Durchmesser aufweisen, kann die Trichterwirkung der Anordnung von Dichtelementen weiter verstärkt werden, wodurch die Aufnahmefähigkeit für Grobschmutz der Saugdüse weiter verbessert wird.
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Die erste Reihe und/oder die zweite Reihe von Dichtelementen können jeweils 5 oder mehr, insbesondere 10 oder mehr, Dichtelemente aufweisen. Insbesondere kann die erste Reihe genau 8 bis 12, bevorzugt genau 9 bis 11 und insbesondere genau 10 Dichtelemente aufweisen. Die zweite Reihe kann genau 9 bis 13, bevorzugt genau 10 bis 12 und insbesondere genau 11 Dichtelemente aufweisen. Durch die Verwendung einer derartigen Anzahl von Dichtelementen (und einer entsprechenden Anzahl von Saugkanälen) kann ein besonders vorteilhafter Kompromiss zwischen Saugleistung und Aufnahmefähigkeit für Grobschmutz bewirkt werden.
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Der Überlapp entlang der Querachse kann 5 bis 20 %, insbesondere 10 bis 15 %, des zweiten Durchmessers der Dichtelemente der zweiten Reihe betragen. Der Überlapp entlang der Längsachse kann 5 bis 20 %, insbesondere 10 bis 15 %, des ersten Durchmessers der Dichtelemente der ersten Reihe betragen. Durch einen derartigen Überlapp können schlangenlinienförmige Saugkanäle gebildet werden, die einen besonders vorteilhaften Kompromiss zwischen Saugleistung und Aufnahmefähigkeit für Grobschmutz bereitstellen.
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Die einzelnen Saugkanäle können entlang der Strömungsrichtung zumindest eine Änderung der Richtung der Krümmung des jeweiligen Saugkanals aufweisen. Insbesondere können die einzelnen Saugkanäle in einem ersten Abschnitt eine Krümmung in eine erste Krümmungsrichtung aufweisen, und in einem entlang der Strömungsrichtung nachfolgenden zweiten Abschnitt eine Krümmung in eine zweite Krümmungsrichtung aufweisen, die entgegengesetzt zu der ersten Krümmungsrichtung ist. Durch die Krümmungsänderung kann der Druckverlust innerhalb der Anordnung von Dichtelementen reduziert werden, wodurch die Saugleistung erhöht wird. Die Krümmungsänderung kann in effizienter und zuverlässiger Weise durch die mehrreihige Anordnung von Dichtelementen bewirkt werden.
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Die einzelnen Saugkanäle der Vielzahl von Saugkanäle können jeweils an dem ersten Ende des jeweiligen Saugkanals einen Querschnitt mit einer ersten Querschnittsfläche aufweisen, die größer als die zweite Querschnittsfläche des Querschnitts an dem zweiten Ende des jeweiligen Saugkanals ist. Dabei kann die erste Querschnittsfläche um 20 % bis 50 % größer als die zweite Querschnittsfläche sein. Mit anderen Worten, die einzelnen Saugkanäle der Vielzahl von Saugkanälen können jeweils trichterförmig von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende des jeweiligen Saugkanals hin ausgebildet sein. Dies kann z. B. durch die Verwendung von unterschiedlichen Querabständen zwischen den Dichtelemente in der ersten und in der zweiten Reihe bewirkt werden. Durch die Trichterwirkung der Anordnung von Dichtelementen kann die Aufnahmefähigkeit für Grobschmutz weiter verbessert werden.
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Die einzelnen Saugkanäle können entlang der Höhenachse durch die zu reinigende Fläche und durch die Unterseite der Saugdüse begrenzt werden. Die Strömungsrichtung kann dabei senkrecht zu der Höhenachse verlaufen (innerhalb der durch die Längs- und Querachse gebildeten Ebene). Ferner können die einzelnen Saugkanäle entlang der Querachse durch direkt benachbarte Dichtelemente begrenzt werden.
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Die Anordnung von Dichtelementen ist bevorzugt derart ausgebildet ist, dass die Saugkanäle, insbesondere gleichmäßig verteilt, entlang der gesamten rückwärtigen Querkante angeordnet sind. Dabei können entlang der rückwärtigen Querkante 5 oder mehr, insbesondere 10 oder mehr, z. B. zwischen 8 und 12, Saugkanäle angeordnet sein. Durch die gleichmäßige Bereitstellung von Saugkanälen entlang der Querachse kann eine gleichmäßige Saugwirkung (für Grobschmutz) bewirkt werden.
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Die einzelnen Saugkanäle können einen Querschnitt senkrecht zu der Strömungsrichtung aufweisen, der entlang der gesamten Kanallänge von dem ersten Ende bis zu dem zweiten Ende des jeweiligen Saugkanals eine Mindestbreite nicht unterschreiten. Die Mindestbreite kann z. B. zwischen 3 mm und 6 mm sein. So kann eine zuverlässige Aufnahme von Grobschmutz bewirkt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Saugvorrichtung zur Reinigung einer Oberfläche (insbesondere eines Bodens) beschrieben. Die Saugvorrichtung kann als Staubsauger, als Saugroboter, oder als (ggf. Multi-Use) Handgerät ausgebildet sein. Die Saugvorrichtung umfasst die in diesem Dokument beschriebene Saugdüse. Des Weiteren umfasst die Saugvorrichtung typischerweise ein Gebläse, das ausgebildet ist, einen Saugluftstrom durch die Saugdüse zu bewirken.
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Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Saugdüse und/oder der in diesem Dokument beschriebenen Saugvorrichtung in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
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Dabei zeigen:
- 1 eine beispielhafte Saugdüse;
- 2a eine Seitenansicht einer Saugdüse;
- 2b eine Schnittansicht einer Saugdüse;
- 3a eine Ansicht auf eine Unterseite einer Saugdüse;
- 3b beispielhafte Dimensionierungen der Dichtelemente an der Unterseite einer Saugdüse;
- 4 unterschiedliche geformte Dichtelemente; und
- 5 eine Seitenansicht auf mehrere Dichtelemente.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung einer Saugdüse für eine Saugvorrichtung, die eine zuverlässige und gründliche Aufnahme von (relativ kleinen) Staubpartikeln und (relativ großem) Grobschmutz ermöglicht. In diesem Zusammenhang zeigt 1 eine Saugdüse 100, insbesondere eine Bodendüse, für eine handgeführte Saugvorrichtung, wobei die Saugdüse 100 an der dem zu reinigenden Boden zugewandten Unterseite einen Saugmund 101 aufweist.
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2a zeigt eine beispielhafte Seitenansicht der Saugdüse 100 aus 1. Insbesondere zeigt 2a den Saugmund 101 an der Unterseite der Saugdüse 100, der über der zu reinigenden Fläche 220, insbesondere über dem zu reinigenden Boden, angeordnet ist. Die Saugdüse 100 kann ein oder mehrere Räder 203 aufweisen, die derart angeordnet sind, dass die ein oder mehreren Räder 203 auf der zu reinigenden Fläche 220 abrollen, wenn der Saugmund 101 der zu reinigenden Fläche 220 zugewandt ist. Die Saugdüse 100 kann ausgebildet sein, von einem Nutzer der Saugvorrichtung in Vorwärtsrichtung geschoben und in die entgegengesetzte Rückwärtsrichtung gezogen zu werden. Die ein oder mehreren Räder 203 können in Bezug auf die Vorwärtsrichtung im rückwärtigen Bereich der Saugdüse 100 und/oder hinter dem Saugmund 101 angeordnet sein. Die Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung können entlang der x-Achse des in 2a dargestellten kartesischen Koordinatensystems verlaufen. Die x-Achse kann auch als Längsachse der Saugdüse 100 bezeichnet werden.
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Die in 2a dargestellte Saugdüse 100 weist an der Unterseite eine Dichtleiste 202 auf, die ausgebildet ist, den Saugmund 101 gegenüber der zu reinigenden Fläche 220 abzudichten, sodass an dem Saugmund 101 ein Unterdruck bewirkt wird, wobei der Unterdruck die Aufnahme von Schmutzpartikeln, insbesondere von Staubpartikeln, durch den Saugmund 101 begünstigt. Die Dichtleiste 202 kann sich durchgehend entlang zumindest einer Kante des Saugmunds 101 erstrecken. Die in 2a dargestellte Dichtleiste 202 ist an der rückwärtigen Querkante des Saugmunds 101 angeordnet, die entlang der y-Achse des in 2a dargestellten kartesischen Koordinatensystems verläuft. Die y-Achse kann auch als Querachse der Saugdüse 100 bezeichnet werden.
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2b zeigt einen Schnitt entlang der in 1 dargestellten Schnittebene A - A. Aus 2b ist zu entnehmen, dass die Saugdüse 100 innerhalb des Saugmunds 101 eine (ggf. elektrisch angetriebene) Bürstenwalze 204 aufweist, die ausgebildet ist, mechanisch durch die Saugmundöffnung des Saugmunds 101 auf die zu reinigende Fläche 220 einzuwirken, um Schmutzpartikel zu lösen. Die Rotationsachse der Bürstenwalze 204 kann der Querachse der Saugdüse 100 entsprechen. Ferner zeigt 2b ein an der Frontseite der Saugdüse 100 angeordnetes Rad 205, durch das die Beweglichkeit der Saugdüse 100 über der zu reinigenden Fläche 220 weiter verbessert werden kann.
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Die Verwendung einer durchgängigen Dichtleiste 202, die entlang der gesamte rückwärtigen Querkante des Saugmunds 101 der Saugdüse 100 verläuft, hat den Nachteil, dass relativ große Schmutzpartikel, d. h. Grobschmutz, die Dichtleiste 202 nicht passieren können, und somit, insbesondere bei einer Bewegung der Saugdüse 100 in Rückwärtsrichtung, vor dem Saugmund 101 hergeschoben werden, und somit nicht aufgesaugt werden. Eine durchgängige Dichtleiste 202 beeinträchtigt somit die Grobschmutzaufnahme der Saugdüse 100, insbesondere bei einer Bewegung in Rückwärtsrichtung, d. h. bei einem Rückhub.
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3a und 3b zeigt die Unterseite einer Saugdüse 100, wobei die Saugdüse 100 an der rückwärtigen Querkante 301 des Saugmunds 101 eine Dichtleiste 202 mit einer Vielzahl von jeweils gekrümmten Dichtelementen 300 aufweist, wobei die einzelnen Dichtelemente 300 beabstandet zueinander angeordnet sind, sodass sich zwischen direkt benachbarten Dichtelementen 300 jeweils ein Saugkanal 302 mit einem gekrümmten, insbesondere mit einem schlangenlinienförmigen, Verlauf ergibt.
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Die einzelnen Saugkanäle 302 verlaufen jeweils (in Bezug auf die Längsachse der Saugdüse 100) von dem rückwärtigen Bereich der Saugdüse 100 bis zu der rückwärtigen Querkante 301 des Saugmunds 101. Diese Richtung kann als Strömungsrichtung 303 bezeichnet werden, da die Saugluft die einzelnen Saugkanäle 302 entlang dieser Richtung durchläuft.
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Die einzelnen Saugkanäle 302 werden in Bezug auf die z-Achse des in 3a dargestellten kartesischen Koordinatensystems (welche auch als Höhenachse der Saugdüse 100 bezeichnet werden kann) einerseits durch die zu reinigende Fläche 220 und andererseits durch die Unterseite der Saugdüse 100 begrenzet. Des Weiteren werden die einzelnen Saugkanäle 302 in Querrichtung (d. h. in Bezug auf die y-Achse) durch die einzelnen Dichtelemente 300 begrenzt, die jeweils eine bestimmte Höhe entlang der Höhenachse (d. h. entlang der z-Achse) aufweisen.
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Die einzelnen Saugkanäle 302 weisen einen Querschnitt (senkrecht zu der Strömungsrichtung) auf, der an den maximalen Durchmesser der Schmutzpartikel angepasst wird, die von der Saugdüse 100 aufnehmbar sein sollen. Wenn die Saugdüse 100 ausgebildet sein soll, Schutzpartikel mit einem Durchmesser von d mm aufzunehmen (z. B. d zwischen 1 und 5 mm), können die einzelnen Saugkanäle 302 derart ausgebildet sein, dass der Querschnitt der einzelnen Saugkanäle 302 entlang der gesamten Kanallänge in Strömungsrichtung den Durchmesser d nicht unterschreitet.
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Durch die Bereitstellung einer Vielzahl von örtlich isolierten Dichtelementen 300 kann somit eine Dichtleiste 202 mit einzelnen Saugkanälen 302 bereitgestellt werden, wobei die einzelnen Saugkanäle 302 ausgebildet sind, relativ grobe Schmutzpartikel zu dem Saugmund 101 der Saugdüse 100 zu führen. So kann die Grobschmutzaufnahme der Saugdüse 100 verbessert werden.
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Die Verwendung von gekrümmten Dichtelementen 300 bewirkt ferner, dass die einzelnen Saugkanäle 302 entlang der Strömungsrichtung 302 gekrümmt sind. Dabei weisen die einzelnen Saugkanäle 302 bevorzugt entlang der Kanallänge zumindest eine Änderung der Krümmungsrichtung auf. Insbesondere kann ein Saugkanal 302 einen ersten Abschnitt (entlang der Strömungsrichtung) aufweisen, in dem der Saugkanal 302 eine Krümmung in eine erste Richtung (z. B. zu einer ersten Längskante des Saugmunds 101 hin) aufweist, und einen (entlang der Strömungsrichtung) nachfolgenden zweiten Abschnitt aufweisen, in dem der Saugkanal 302 eine Krümmung in eine entgegengesetzte zweite Richtung (z. B. zu der entgegengesetzten zweiten Längskante des Saugmunds 101 hin) aufweist. Durch die Bereitstellung von Saugkanälen 302, die zumindest eine Krümmungsänderung entlang der Strömungsrichtung aufweisen, kann der (durch die einzelnen Saugkanäle 302 bewirkte) Druckverlust der Saugluft an der Öffnung des Saugmunds 101 reduziert werden, sodass die Saugdüse 100 weiterhin eine hohe Saugleistung aufweist.
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Die einzelnen Saugkanäle 302 sind bevorzugt trichterförmig in Bezug auf die Strömungsrichtung 303 ausgebildet. Insbesondere kann ein Saugkanal 302 an dem dem Saugmund 101 zugewandten (zweiten) Ende eine kleinere Querschnittsfläche aufweisen, als an dem von dem Saugmund 101 abgewandten (ersten) Ende. So kann die Güte der Saugdüse 100 bezüglich der Aufnahme von Grobschmutz weiter verbessert werden.
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In dem in den 3a und 3b dargestellten Beispiel weist die Dichtleiste 202 (genau) zwei Reihen 305, 306 von Dichtelementen 300 auf, wobei die einzelnen Reihen 305, 306 von Dichtelementen 300 jeweils entlang der Querachse angeordnet sind. Die Dichtelemente 300 sind jeweils kreisförmig ausgebildet. Dabei weisen die Dichtelemente 300 in der zweiten Reihe 306 (die dem Saugmund 101 zugewandt ist) einen größeren zweiten Durchmesser 312 auf, als die Dichtelemente 300 in der ersten Reihe 305 (die von dem Saugmund 101 abgewandt ist), die einen ersten Durchmesser 311 aufweisen. Der zweite Durchmesser 312 kann z. B. zwischen 12 und 16 mm, etwa 14 mm, sein, und/oder der erste Durchmesser 311 kann z. B. zwischen 8 und 12 mm, etwa 10 mm, sein. Der zweite Durchmesser 312 kann z. B. um 20 - 50 % größer als der erste Durchmesser 311 sein. Durch die Verwendung von unterschiedlich großen Dichtelementen 300, die in mehreren Querreihen 305, 306 angeordnet sind, können die schlangenlinienförmig verlaufenden und/oder trichterförmigen Saugkanäle 302 in besonders effizienter und zuverlässiger Weise bereitgestellt werden.
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Die Dichtelemente 300 in der ersten Reihe 305 können entlang der Querachse jeweils einen (einheitlichen) ersten Querabstand 315 voneinander aufweisen. Des Weiteren können die Dichtelemente 300 in der zweiten Riehe 306 entlang der Querachse jeweils einen (einheitlichen) zweiten Querabstand 316 aufweisen. Der erste Querabstand 315 kann größer als der zweite Querabstand 316 sein. So kann die Trichterform der einzelnen Saugkanäle 302 weiter verstärkt werden. Der erste Querabstand 315 kann zwischen 11 und 15 mm, z. B. 13 mm, sein, und/oder der zweite Querabstand 316 kann zwischen 7 und 11 mm, z. B. 9 mm, sein. Der erste Querabstand 315 kann z. B. um 20 - 50 % größer als der zweite Querabstand 316 sein.
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Die Dichtelemente 300 sind in den zwei Reihen 305, 306 bevorzugt entlang der Querachse versetzt zueinander angeordnet, sodass entlang der Querachse ein Dichtelement 300 der zweiten Reihe 306 jeweils in der Lücke zwischen zwei direkt aufeinanderfolgenden Dichtelementen 300 der ersten Reihe 305 angeordnet ist, und/oder sodass entlang der Querachse ein Dichtelement 300 der ersten Reihe 305 jeweils in der Lücke zwischen zwei direkt aufeinanderfolgenden Dichtelementen 300 der zweiten Reihe 306 angeordnet ist. Durch eine derart versetzte Anordnung der Dichtelemente 300 in den beiden Reihen 305, 306 können in besonders effizienter und zuverlässiger Weise schlangenlinienförmige Saugkanäle 302 bereitgestellt werden.
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Die beiden Reihen 305, 306 von Dichtelementen 300 sind bevorzugt derart nah (in Bezug auf die Längsachse) zueinander angeordnet, dass die Dichtelemente 300 der ersten Reihe 305 jeweils einen Überlapp 304 (entlang der Längsachse) zu den Dichtelementen 300 der zweiten Reihe 306 aufweisen. Der Überlapp 304 kann z. B. zwischen 1 und 3 mm, z. B. 2 mm, sein. Durch die Verwendung von sich überlappenden Dichtelementen 300 kann die Schlangenlinienform der einzelnen Saugkanäle 302 weiter verstärkt werden, wodurch der Druckverlust reduziert und die Saugleistung erhöht werden.
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Andererseits sind die beiden Reihen 305, 306 von Dichtelementen 300 bevorzugt derart weit (in Bezug auf die Längsachse) voneinander entfernt, dass der Mindestabstand 317 (d. h. der kleinste bzw. minimale Abstand) zwischen zwei direkt benachbarten Dichtelementen 300 (in unterschiedlichen Reihen 305, 306) einen bestimmten Wert nicht unterschreitet, und somit die Querschnittsfläche der einzelnen Saugkanäle 302 einen bestimmten Wert nicht unterschreitet. Der Mindestabstand 317 kann von dem Durchmesser der Schmutzpartikel abhängen, die die einzelnen Saugkanäle 302 passieren sollen. Der Mindestabstand 317 kann z. B. zwischen 2 und 5 mm, z. B. bei 3 mm, liegen. Der Mindestabstand 317 kann der kleinsten Querschnittsfläche der einzelnen Saugkanäle 302 der Dicht-Anordnung 202 entsprechen.
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4 zeigt unterschiedlich geformte, jeweils gekrümmte, Dichtelemente 300 auf. Die Dichtelemente 300 können z. B. eine ovale Form 401 aufweisen, wobei dabei bevorzugt die Hauptachse der ovalen Dichtelemente 300 parallel zu der Längsachse der Saugdüse 100 verläuft. Alternativ können die einzelnen Dichtelemente 300 eine Eiform 402 aufweisen, wobei die Spitze der einzelnen eiförmigen Dichtelemente 300 bevorzugt von dem Saugmund 101 der Saugdüse 100 abgewandt ist. In einem weiteren Beispiel können die einzelnen Dichtelemente 300 eine Tropfenform 403 aufweisen, wobei das (schmalere) Tropfenende bevorzugt von dem Saugmund 101 der Saugdüse 100 abgewandt ist.
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5 zeigt eine Seitenansicht auf einzelne Dichtelemente 300. Die einzelnen Dichtelemente 300 können jeweils borstenähnliches Material 500 aufweisen, das der zu reinigenden Fläche 220 zugewandt sind. So kann eine zuverlässige Abdichtung der einzelnen Luftkanäle 302 zu der zu reinigenden Fläche 220 hin bewirkt werden.
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Es kann somit durch eine Anordnung 202 von mehreren verschieden großen (ggf. runden) Dichtelementen 300, insbesondere Flauschbündeln, eine relativ hohe Abdichtung des Saugmunds 101 zu dem Boden 220 (und somit eine zuverlässige Staubaufnahme) in Kombination mit genügend großen Öffnungen für die Grobgutaufnahme bewirkt werden. Dabei kann eine zweireihige Anordnung 202 an Dichtelementen 300 300 gewählt werden, um den Platzbedarf in Schieberichtung (d. h. entlang der Längsrichtung) möglichst gering zu halten. Dadurch kann die Länge der Bodendüse 100 (entlang der Längsrichtung) begrenzt werden. Ferner kann der zu durchlaufende Weg von Grobschmutz durch die Abdichtungsreihen 305, 306 zu dem Saugmund 101 hin begrenzt werden. Es kann aber auch eine Dichtelement-Anordnung 202 mit mehr als zwei Reihen 305, 306 verwendet werden (wodurch die Güte der Abdichtung verbessert wird).
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Bei einer einreihigen Abdichtungs-Anordnung 202 wird die Saugluft typischerweise geradlinig durch die Öffnungen gesaugt (d. h. es werden geradlinige Saugkanäle 302 gebildet), was zu einem relativ hohen Druckverlust unter der Düse 100 führen kann, wodurch die Saugleistung der Saugdüse 100 beeinträchtigt wird.
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Die einzelnen (kreisförmigen) Dichtelemente 300 überlappen sich bevorzugt zwischen der ersten Reihe 305 und der zweiten Reihe 306 in Schieberichtung der Düse 100. Dabei kann ein Überlapp 314 entlang der Längsachse und/oder ein Überlapp 318 entlang der Querachse vorliegen. Dieser Überlapp 314, 318 führt dazu, dass die Saugluft einen längeren - nicht geradlinigen - Weg (innerhalb der einzelnen Saugkanäle 302) zurücklegt und so der Druckverlust reduziert wird.
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Eine symmetrische Anordnung der Dichtelemente 300 führt dazu, dass der Grobschmutz an jeder Eintrittsposition hinter der Düse 100 eine nahezu identische Wegstrecke zum Saugmund 101 aufweist. Als Folge daraus kann ein Verkanten von Partikeln innerhalb der Abdichtungs-Anordnung 202 vermieden werden, und die Aufnahme von Grobgut kann verbessert werden.
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Bevorzugt ist eine Dichtleiste 202 (nur) hinter dem Saugmund 101 (d. h. an der rückwärtigen Querkante 301 des Saugmunds 101) angeordnet, da im Vorhub das meiste Grobgut durch den passenden Saugmundwinkel aufgenommen wird. Eine zusätzliche Abdichtung an der vorderen Querkante des Saugmunds 101 ist daher typischerweise nicht erforderlich und würde den Platzbedarf im vorderen Bereich der Saugdüse 100 erhöhen, was die Aufnahme von Schmutz an der Front der Saugdüse 100 (z. B. an einer Wand) beeinträchtigen würde.
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Der zweite Durchmesser 312 der vorderen Dichtelemente 300 (d. h. der zweiten Reihe 306 von Dichtelementen 300) kann ca. 15 mm sein, und/oder der erste Durchmesser 311 der hinteren Dichtelemente 300 (d. h. der ersten Reihe 305 von Dichtelementen 300) kann ca. 12 mm groß sein. Es sind z. B. Durchmesser 311, 312 von 10 - 20 mm denkbar.
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Die hinteren Dichtelemente 300 (in der ersten Reihe 305) sind aufgrund des reduzierten Flächenbedarfs und der Trichterwirkung bevorzugt kleiner im Vergleich zu den vorderen Dichtelementen 300 (in der zweite Reihe 306). Die Trichterwirkung führt zu einem relativ großen Fangbereich im Rückhub der Saugdüse 100. Es kann somit mehr Grobgut in Richtung des Saugmunds 101 geleitet werden, und es kann vermieden werden, dass Grobgut hinter der Düse 100 hergeschoben wird.
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Die lichte Weite zwischen den Dichtelementen 300 kann derart gewählt werden, dass Grobschmutz durch die Öffnungen zwischen den Dichtelementen 300 gelangt, und dass der Druckverlust unter der Düse 100 begrenzt wird. Dabei soll ein überwiegender Teil des hinteren Saugluftstroms zum Saugmund 101 gefördert werden, und es kann bewirkt werden, dass nur ein möglichst geringer Anteil das Flauschmaterial der Dichtelemente 300 durchströmt. Die lichte Weite 315, 316 in Querrichtung kann z. B. in der vorderen Reihe 306 4 - 8 mm und/oder in der hintere Reihe 305 8 - 12 mm betragen. Die lichte Weite 317 zwischen den Flauschreihen 305, 306 kann ca. 4 - 8 mm betragen. Es kann eine Überdeckung 314 in Schieberichtung zwischen der ersten und zweiten Reihe 305, 306 von 5 - 20 % vorliegen. Alternativ oder ergänzend kann eine Überdeckung 318 quer zu der Schieberichtung (jeweils paarweise) zwischen Dichtelementen 300 der ersten Reihe 305 und Dichtelementen 300 der zweiten Reihe 306 vorliegen. Diese kann z. B. zwischen 5 - 20 % liegen. Beispielsweise kann ein Überlapp 318 in Querrichtung von 0,4 mm (± 20 %) vorliegen.
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Die Höhe der Dichtelemente 300 (entlang der Höhenachse) kann ca. 6 mm betragen, wobei das Flauschmaterial 500 der einzelnen Dichtelemente 300 bevorzugt kompressibel und/oder elastisch ist. Durch die Verwendung eines kompressiblen und/oder elastischen Materials können Unebenheiten im Boden 220 ausgeglichen werden, sodass eine konstant gute Abdichtung zum Boden 220 bewirkt werden kann. Das Flauschmaterial 500 kann ausgebildet sein, (z. B. ca. 1 mm) in den Boden 220 einzutauchen, um einen fortwährenden Bodenkontakt zu gewährleisten. Je nach Konstruktion der Düse 100 sind auch andere Höhen und Überdeckungen denkbar.
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Das Plateau (d. h. die Unterseite der Saugdüse 100) auf dem die Dichtelemente 300 angeordnet sind, ist bevorzugt planparallel zum Boden 220 angeordnet. Damit wird bewirkt, dass jedes einzelne Dichtelement 300 gleich gut zum Boden 220 abdichtet.
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Beispielhafte Materialien 500 für die einzelnen Dichtelemente 300 sind Textil basierte Materialien, z. B. aus Fasern hergestellt, etwa Baumwolle, Samt, Kattun, Filz, Satin, Seide, Sackleinen, Kunstfaser, Fadenheber, Velours, Stoff, etc. Textiles Material ist bevorzugt zu verwenden, da dieses kompressibel ist und Toleranzen im Bodenabstand ausgleichen kann. Außerdem erzeugen diese Materialien relativ wenig Geräusch beim Bewegen über den Boden 220 und sind relativ widerstandsfähig. Durch einen relativ geringen Reibungskoeffizienten ist der abrasive Verschleiß relativ gering.
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Alternativ oder ergänzend können nicht-textilbasierte Materialien verwendet werden, wie z. B. Leder, Kork, Holz, Papier, Pappe, Felle, Kunststoff- oder tierische Borsten, Schaummaterialien, Gummi, Kunststoffe, Metalle, etc.
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Wie in 4 dargestellt können die Dichtelemente 300 eine runde Form oder eine ovale Form 401 aufweisen, oder eierförmig 402 oder tröpfchenförmig 403 ausgebildet sein.
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Ovale oder eierförmige Dichtelemente 300 weisen bevorzugt ihre lange Seite (d. h. die Hauptachse) in Schieberichtung auf. Bei einer Eier- oder Tröpfchenform kann es vorteilhaft sein, die schmale Seite (beim Ei) oder die Spitze (beim Tropfen) von dem Saugmund 101 weg anzuordnen. Diese Positionierung begünstigt die bereits oben beschriebene Trichterwirkung, welche zu einem größeren Fangbereich im Rückhub führt. Mehr Grobgut wird dabei in Richtung Saugmund 101 geleitet und nicht hinter der Düse 100 hergeschoben.
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Mit der in diesem Dokument beschriebenen Anordnung 202 von Dichtelementen 300 ist es möglich, einen optimierten Kompromiss aus Staubaufnahme und Grobgutaufnahme bereitzustellen. Dabei weist Grobschmutz weiterhin einen relativ kurzen Weg auf, um (in Schlangenlinien) in den Saugmund 101 zu gelangen. Durch die Überlappung 314, 318 von Dichtelementen 300 in unterschiedlichen Reihen 305, 306 kann die Abdichtung verbessert werden, ohne die Grobgutaufnahme zu beeinträchtigen.
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Die mehr-, insbesondere zwei-, reihige Anordnung 202 von Dichtelementen 300 hat den Vorteil, dass die Luft nicht geradlinig durch die Öffnungen zwischen den Dichtelementen 300 gesaugt wird, sodass der Druckverlust unterhalb der Düse 100 reduziert werden kann. Durch die Verwendung von unterschiedlich großen Dichtelementen 300 kann der Platzbedarf in Längsrichtung reduziert werden. Dabei kann eine relativ große lichte Weite, bei relativ kleiner Längsausdehnung, bewirkt werden. Ferner kann durch die Verwendung von relativ kleinen Dichtelementen 300 in der hinteren Reihe 305 ein relativ großer Fangbereich für Grobschmutz bei Betrieb im Rückhub bereitgestellt werden. Die Saugdüse 100 weist bevorzugt nur an der Rückseite eine Anordnung 202 von Dichtelementen 300 auf, um ein besonders zuverlässiges Saugen in Vorwärtsrichtung zu ermöglichen (auch in der Nähe einer Wand).
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Es wird somit eine Saugdüse 100 beschrieben, die eine versetzt und/oder überlappende Anordnung 202 von (runden) Dichtelementen 300, insbesondere Flauschelementen, aufweist, wobei die Dichtelemente 300 in zwei oder mehr Reihen 305, 306 angeordnet sind. Ferner sind die Dichtelemente 300 bevorzugt (ausschließlich) rückseitig von dem Saugmund 101 angeordnet. So kann eine rückseitige Abdichtung für einen Saugluftstrom bewirkt werden, sodass ein relativ hoher Unterdruck zum Boden 220 aufgebaut werden kann, welcher vorteilhaft für eine verbesserte Ritzenabsaugung ist. Andererseits kann durch die vorhandenen Abstände zwischen den (ggf. runden) Dichtelementen 300 Grobschmutz weitgehend ungehindert hindurchtreten, sodass der Grobschmutz zum Saugmund 101 transportiert werden kann.
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Die Anzahl der Dichtelemente 300 der zweiten Quer-Reihe 306 (die direkt hinter dem Saugmund 101 angeordnet ist) kann entlang der Querachse 9 bis 13, 10 bis 12, insbesondere 11, sein (bei einer üblichen Düsenbreite von ca. 250 mm). Die Anzahl der Dichtelemente 300 der ersten Quer-Reihe 305 (die rückseitig zu der zweiten Reihe 306 angeordnet ist) kann entlang der Querachse 8 bis 12, 9 bis 11, insbesondere 10, sein (bei einer üblichen Düsenbreite von ca. 250 mm).
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Es wird somit eine Staubsaugerdüse 100 mit einem Gehäuse beschrieben, die einen an der Unterseite des Gehäuses angeordneten Saugmund 101 aufweist, welcher sich entlang der quer zu der Arbeitsrichtung (d. h. der x- bzw. Längsachse) stehenden Querachse erstreckt. In der Arbeitsrichtung hinter dem Saugmund 101 können zumindest eine erste und zweite Quer-Reihe 305, 306 von einzelnen (ggf. runden) Dichtelementen 300 angeordnet sein, wobei die Dichtelemente 300 zueinander beabstandet und/oder versetzt angeordnet sind. Die Dichtelemente 300 der ersten Reihe 305 weisen an deren maximalen Erstreckung entlang der Längsachse und/oder der Querachse bevorzugt jeweils eine Überdeckung und/oder Überlappung 314, 318 zu den Dichtelementen 200 der zweiten Reihe 306 auf.
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Ein rückseitig eintretender Saugluftstrom wird somit nicht geradlinig, sondern nur in einer Schlangenlinie oder S-förmig, dem Saugmund 101 zugeführt. Zwischen den Dichtelementen 300 sind dadurch Saugkanäle 302 ausgebildet, die den Saugluftstrom mit den Partikeln zu dem Saugmund 101 führen.
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Die Überlappung 318 entlang der Querachse kann 5 - 20 %, insbesondere 10 - 15 %, von dem zweiten Durchmesser 312 der Dichtelemente 300 der zweiten Reihe 306 betragen. Beispielsweise kann eine Überlappung 318 entlang der Querachse zwischen 0,3 mm und 0, 5mm, etwa von 0,4 mm, vorliegen. Die Saugdüse 100 kann dadurch für den Betrieb mit Norm-Grobschmutz der Größe 0,7 - 3 mm, bevorzugt 1 bis 2 mm, optimiert werden.
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Die Überlappung 314 entlang der Längsachse kann 0 - 20 %, insbesondere 10 - 15 %, von dem ersten Durchmesser 311 der Dichtelemente 300 der ersten Reihe 305 betragen. Die Saugdüse 100 kann dadurch für den Betrieb mit Norm-Grobschmutz der Größe 0 - 3 mm, bevorzugt 1 bis 2 mm, optimiert werden.
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Der zweite Durchmesser 312 der Dichtelemente 300 der zweiten Reihe 306 kann (bei einer üblichen Düsenbreite von ca. 250 mm) 13 - 16 mm, bevorzugt 14 mm (für das spezielle Ausführungsbeispiel mit dem Norm-Grobschmutz) sein. Der erste Durchmesser 311 der Dichtelemente 300 der ersten Reihe 305 kann (bei einer üblichen Düsenbreite von ca. 250 mm) 9 - 13 mm, bevorzugt 10 mm (für das spezielle Ausführungsbeispiel mit dem Norm-Grobschmutz) sein.
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Der freie Durchgang 317 zwischen den Dichtelementen 300 (d. h. der Minimalabstand zwischen den Dichtelementen 300 der ersten und zweiten Reihe 305, 306) kann 3 bis 6 mm, besonders bevorzugt 3,5 und 4,5 mm, betragen. Die Grobschmutzpartikel können ggf. einen größeren Durchmesser aufweisen. Aufgrund der relativ weichen Dichtelementen 300 und der Elastizität des Materials 500 der Dichtelemente 300 kann sich der effektive freie Abstand zwischen direkt benachbarten Dichtelementen 300 vergrößern. Insbesondere kann durch einen relativ harten Grobschmutzpartikel bewirkt werden, dass sich das relativ weiche Dichtelement 300 aufweitet, und den Grobschmutzpartikel passieren lässt, ohne dass dazu der freie Durchgang 317 grundsätzlich vergrößert werden muss, was zu einem reduzierten Unterdruck und somit zu einer reduzierten Saugleistung führen könnte. Die Verwendung von Dichtelementen 300 aus einem elastischen Material 500 ermöglicht somit die Verwendung eines relativ kleinen Abstands 317 zwischen den Dichtelementen 300, wodurch die Saugleistung der Saugdüse 100 erhöht wird.
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Die einzelnen Dichtelemente 300 können sich in einer Arbeitsstellung auf einem Boden 220 4 bis 7 mm, vorzugsweise 5 - 7 mm, und insbesondere 6 mm (bei dem speziellen Ausführungsbeispiel mit dem Norm-Grobschmutz), entlang der Höhen- bzw. z-Achse erstrecken.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der der in diesem Dokument beschriebenen Saugdüse und/oder der in diesem Dokument beschriebenen Saugvorrichtung veranschaulichen sollen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Saugdüse
- 101
- Saugmund
- 202
- Dicht-Anordnung
- 203, 205
- Rad
- 204
- Bürstenwalze
- 220
- zu reinigenden Fläche (Boden)
- 300
- Dichtelement (Flauschbündel)
- 301
- (rückwärtige) Querkante des Saugmunds
- 302
- Saugkanal
- 303
- Strömungsrichtung
- 305, 306
- Reihe von Dichtelementen
- 311,312
- Durchmesser
- 314
- Überlapp (entlang der Längsachse)
- 315, 316
- Querabstand
- 317
- minimaler Abstand zwischen zwei Dichtelementen
- 318
- Überlapp (entlang der Querachse)
- 401, 402, 403
- Form eines Dichtelements
- 500
- Material eines Dichtelements