DE19502867A1 - Saugdüse mit Kanalanordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Bodenpflegegeräte und ins­ besondere eine Saugdüse und deren Kanalanordnung für derarti­ ge Bodenpflegegeräte.

Eine wesentliche Verbesserung der Säuberungsleistung eines Staubsaugers kann Verbesserungen an der Motor- oder Gebläse­ konstruktion, an der Bürstenwalze oder - vielleicht am wich­ tigsten - an der Düsenkonstruktion selbst erfordern. Eine auf der Düse basierende erhöhte Säuberungsleistung verlangt auf den heutigen Märkten jedoch allgemein die Beachtung bestimm­ ter fester Parametern ab, wie der verhältnismäßig standardmä­ ßigen Benutzung von konfluent mit der Düsenseite verbundenen Saugkanälen. Jede Anpassung einer Düsenkonstruktion muß daher eine etwaige Benutzung an einer Düse mit Seitenkanälen in Be­ tracht ziehen, auch wenn sie bei einer mittig gespeisten Düse Anwendung finden könnte.

Es ist also ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte Düsen­ konstruktion anzugeben, die wesentlich zu einer höheren Rei­ nigungsleistung beiträgt.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Saugdüse mit einem rückseitigen Ablaufkanal, die einen Düsenkörper, einen seit­ wärts verlaufenden Kanal, der in Strömungsverbindung mit dem rückseitigen Ablaufkanal steht, quer entlang des Düsenkörpers verläuft und eine Bodenfläche aufweist, die eine düsentragen­ de Lippe bildet, und auch ein Paar vertikal vorstehender Wän­ de aufweist, von denen eine von der tragenden Lippe beabstan­ det ist, um einen offenen Schlitz zur Aufnahme und zum Trans­ port von Luft und Schmutz zu bilden.

In der bevorzugten Ausführungsform können seitwärts verlau­ fende Kanäle vorne und hinten vorgesehen sein. Der Kanal bzw. die Kanäle haben ein Volumen, das mit der Annäherung an den rückseitige Ablaufkanal proportional zunimmt, um dem Saug­ luftstrom innerhalb dieser seitwärts verlaufenden Kanäle eine im wesentlichen konstante Tragegeschwindigkeit zu erteilen. Eine drehende Bürstenwalze in Standardausführung kann in der Saugdüse angeordnet sein; vermöge ihrer Drehrichtung nimmt sie vermutlich Schmutz auf und wirft ihn auf die Lippe des hinteren seitwärts verlaufenden Kanals, wo er abgefangen und dann sofort diesen Kanal entlang geführt und direkt in den seitlichen Ablaufkanal abgegeben wird. Die Lippe eines vorde­ ren Kanals würde den von der Bürstenwalze herumgeführten Schmutz aufnehmen und ihn dorthin führen, wo er aufgenommen und entlang des seitwärts verlaufenden vorderen Kanals zum seitlichen Ablaufkanal transportiert wird. Eine weitere mög­ liche Erklärung für den hohen Wirkungsgrad des seitwärts ver­ laufenden Kanals der Düsenlippe ist, daß die Ausgestaltung der Bürstenwalze und der Düsenkanäle eine Bewegung der Bür­ stenborsten und der ruft und damit einen Transport des Schmutzes in die gleiche Richtung bewirken, bis ein Düsen­ kanal den Schmutz aufnimmt, um ihn schließlich an einen rück­ seitigen Kanal abzugeben.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die bevorzugte 2-Düsen-An­ ordnung;

Fig. 2 ist eine teilgeschnittene Vorderansicht der Düse der Fig. 1 und zeigt den vorderen Kanal;

Fig. 3 ist eine Rückansicht der Düse der Fig. 1 und zeigt den hinteren Kanal;

Fig. 4 ist eine Bodenansicht der Düse und der Kanalanord­ nung der Fig. 1;

Fig. 5 ist ein Schnitt durch die Düse der bevorzugten Aus­ führungsform auf der Ebene 5-5 der Fig. 2;

Fig. 6 ist ein Schnitt durch die Düse der bevorzugten Aus­ führungsform auf der Ebene 6-6 der Fig. 1;

Fig. 7 ist ein Seitenaufriß des Düsenkörpers der Fig. 1 von links;

Fig. 8 ist ein Seitenaufriß des Düsenkörpers der Fig. 1 von rechts;

Fig. 9 ist eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit nur einem hinteren seitwärts ver­ laufenden Kanal;

Fig. 10 ist ein Schnitt durch die Düse der Fig. 9 auf deren Ebene 10-10.

Die Fig. 1-8 zeigen eine Düse 10 mit einem Düsenkörper 11 mit einem rückseitig abverlaufenden Ablaufkanal 12, der auf herkömmliche Weise zu einer Motor-Gebläse-Gruppe (nicht ge­ zeigt) führt, mit einem vorderen und einem hinteren einge­ formten Kanal 14 bzw. 16 sowie einer drehbaren Bürstenwalze 18, die sich im Düsenkörper 11 befindet. Eine Bodenfläche 20 schließt den Düsenkörper 11 nach unten ab und enthält einen Saugschlitz 22, über dem die Bürstenwalze 18 so zentriert ist, daß sie die Oberfläche, auf der die Düse 10 aufliegt, berührt.

Der rückseitig Ablaufkanal 12 weist einen Saugkanal 24 auf und steht rückwärts aus dem Düsenkörper 11 vor zur Strömungs­ verbindung mit einer herkömmlichen Motor-Gebläse-Gruppe (nicht gezeigt) stromabwärts der Düse 10. Dieser Kanal wird von vertikalen Wänden 26, 26 sowie oben und unten je einer horizontalen Wand 28 bzw. 30 gebildet, die dem Saugkanal 24 eine in der Vertikalen gestreckten viereckige Gestalt ertei­ len. Dieser Kanal geht an seinem vorderen Ende an der Öffnung 32 konfluent in einen vorderen und einen hinteren Kanal 14 bzw. 16 über, die jeweils seitwärts verlaufen.

Die Bodenfläche 20 der Düse 10 ist als im wesentlichen dec­ kungsgleich mit dem Bodenumriß des Düsenkörpers 11 gezeigt; sie weist angeformte, auswärts vorstehende beabstandete vor­ dere Laschen 34, 34, 34 auf, die auswärts in Schlitze 36, 36, 36 in auswärts abgesetzten und abwärts vorstehenden Laschen 38, 38, 38 hinein vorstehen, die an den Düsenkörper 11 ange­ formt sind. Eine hintere Seitenwand 39 der Bodenfläche 20 ist mit den Schrauben 40, 40, 40 an den Düsenkörper angesetzt. Jedes Ende 37, 37 der Bodenfläche 20 ist über eine Reihe ver­ tikaler Laschen 41, 41 mit dem Düsenkörper verschraubt. Die Verbindung der Bodenfläche 20 zum Düsenkörper 11 ist so aus­ geführt, wie für die erfinderische Ausführungsform beschrie­ ben. Für die Produktion ist jedoch ins Auge gefaßt, die hin­ teren Teile der Bodenfläche 20 so zu gestalten und mit dem radgestützten Hauptsaugkörper (nicht gezeigt) zu verbinden, wie es die US-PS 41 51 628 lehrt.

Weiterhin weist der Düsenkörper 11, wie gezeigt, als bei­ spielhaft eine Reihe von Bohrungen enthaltenden Ansätzen 42, 42 am hintere Ablaufkanal 12 sowie mit Bohrungen versehenen Ansätze 44, 44 am entgegengesetzten Ende des Düsenkörpers 11 auf. Diese Ansätze erlauben eine Nietverbindung (nicht ge­ zeigt) mit dem radgestützten Hauptsaugkörper (nicht gezeigt), dessen Teil die Düse 10 ist. Eine Anordnung dieser Art ist allgemein in der US-PS 41 71 554 gezeigt.

Der vordere Querkanal 14 ist so gestaltet, daß sich in ihm eine möglichst konstante Geschwindigkeit der schmutztragenden Luft bis zum Übergang in den rückseitigen Ablaufkanal 12 er­ gibt, indem er sich entlang seiner Länge konstant und gleich­ mäßig erweitert. Er weist einen aufwärts gewinkelten Kanal­ abschnitt 45 mit einer oberen Wandung 46 auf, die vom dem rückseitigen Ablaufkanal 12 entgegengesetzten Ende 48 des Düsenkörpers 11 her verläuft. Die obere Wand 46 verläuft von diesem Ende her bis etwa zur Mitte des Düsenkörpers unter dem gleichen Winkel aufwärts. Sie ist über ihre Länge einteilig mit einem vertikalen Wandteil 49 eines teilzylindrischen Teils 50 des Düsenkörpers 11 verbunden, der die Bürstenwalze 18 enthält. Da die obere Wand bis zu ihrem innenliegenden Ende winklig verläuft, ist der vertikale Wandteil 49 in der Draufsicht dreieckig. Der vordere Querkanal 14 weist inner­ halb seines winkligen Kanalabschnitts 45 eine vordere Wand 52 auf, die parallel zum vertikalen Wandteil 49 verläuft und ähnlich diesem geformt ist und den winkligen Kanalabschnitt 45 abschließt - mit Ausnahme der Zuordnung der Bodenfläche 20 zu ihr und zum vorderen Querkanal 14, die weiter unten be­ schrieben ist.

Durch den winkligen Kanalabschnitt 45 des Querkanals 14 strö­ mende Luft tritt in einen Übergangsabschnitt 54 des Kanals ein, der über einem unteren Wandteil 55 verläuft, den der obere Abschluß des teilzylindrischen Teils 50 des Düsenkör­ pers 11 bildet, um eine konfluente Strömungsverbindung zum rückseitigen Ablaufkanal 12 herzustellen. Der Übergangsab­ schnitt 54 am innenliegenden Abschluß 58 des Kanalabschnitts 45 weist einen kurzen Anschlußteil 56 auf, der direkt mit dem Abschluß 58 des Kanalabschnitts 45 in Verbindung steht und die gleiche Höhe hat wie dieser. Er weitet sich daher nicht auf und kann auch die Luftgeschwindigkeit nicht konstant hal­ ten, ist aber für eine vereinfachten Formbarkeit des vorderen Querkanals 14 und des Düsenkörpers 11 erforderlich. Idealer­ weise ist er so kurz, daß er die konstante Geschwindigkeit der durch den vorderen Querkanal 14 strömenden tragenden Luft nicht wesentlich beeinträchtigt.

Der kurze Anschlußteil 56 geht in einen sich aufweitenden Kanalabschnitt 60 über, der eine vordere Einleitwand 62 bil­ det. Diese Einleitwand ist relativ zum Anschlußteil 56 auf­ wärts über den zylindrischen Teil 50 geringfügig gewinkelt, um mit dem vorderen Querkanal 14 zusammen eine glatte Luft­ strömung zu erhalten. Sie geht in eine steiler gewinkelte Wand 64 über, die tiefer ist und einen Übergang zu einem ge­ winkelten Wandstück 66 darstellt. Dieses gewinkelte Wandstück 66 endet in geringem Abstand von der vorderen Saugöffnung 32 des hinteren Ablaufkanals 12.

Das andere Ende 68 des vorderen Querkanals 14 ist mit einem kurzen winkligen Kanalabschnitt 70 gleich dem Kanalabschnitt 45 ausgeführt, der entlang des Düsenkörpers 12 zum sich auf­ weitenden Kanalteil 60 hin aufwärts gewinkelt ist. Auch die­ ser kurze Kanalabschnitt führt infolge seiner Aufweitung zu einer konstanten Transportgeschwindigkeit der ihn durchströ­ menden Saugluft. Er endet in einer vertikalen Wand 72, die vertikal auf- und auswärts entlang des zylindrischen Teils 50 verläuft und einen Teil der anderen Wand des sich aufweiten­ den Kanalabschnitts 60 bildet. Diese Wand geht in eine wink­ lig verlaufende Wand 74 über, die ebenfalls entlang des zy­ lindrischen Teils 50 verläuft, bis sie an der Öffnung 32 im Wandteil 75 endet.

Die Wandungen 62, 64, 66, 72 und 74 des sich aufweitenden Ka­ nalabschnitts 60 sind mit ihren oberen Abschlußflächen rela­ tiv zur Horizontalen so gewinkelt, daß innerhalb des Kanalab­ schnitts 60 ihr Wandhöhen einen Saugluftkanal mit möglichst konstanter Querschnittsfläche - bspw. A-A oder B-B - bilden. Die beiden Querschnitte wurden bspw. mit einer Querschnitts­ fläche gleich der Summe der größten Querschnitte der Kanal­ abschnitte 45 und 70 konstruiert. Dies unterstützt das Auf­ rechterhalten einer möglichst konstanten Transportgeschwin­ digkeit im vorderen Querkanal 14 und im sich aufweitenden Ka­ nalabschnitt 60.

Der hintere Querkanal 16 verläuft entlang der Rückseite 76 des Düsenkörpers 11 und ist sich aufweitend ausgelegt. Er weist eine aufwärts gewinkelte obere Wand 78 und eine auf­ wärts gewinkelte vordere Wand 80 auf, die zum Teil von der Außenfläche des zylindrischen Teils 50 und zum Teil auf der vertikalen Verlängerung 81 und einer hinteren vertikalen Ver­ stärkungswand 82 gebildet wird. Diese Wand geht in die auf­ wärts gewinkelte obere Abschlußfläche 78 über und verläuft über sie bis zur Ausrichtung mit der oberen Abschlußfläche des rückseitigen Ablaufkanals 12. Unten bildet sie die Rück­ seite des Düsenkörpers 11. Der hintere Querkanal 16 läuft zu einer Austrittsöffnung 84 aus, die in der Höhe so tief wie der eigentliche rückseitige Ablaufkanal 12 an der Saugöffnung 86 ist, um einen konfluenten Übergang zu erreichen. Eine Saugöffnung 87 des vorderen Querkanals 14 steht ebenfalls in konfluenter Strömungsverbindung wie diese zwei Öffnungen und liegt im wesentlichen bündig mit der vorderen Wand 80 des hinteren Querkanals 16.

Wegen der Forderung nach leichter Formbarkeit ist der sich aufweitende Kanalabschnitt 60 mit einer oberen Abschlußfläche derart ausgebildet, daß die obere Abschlußwand 88 mit genau des oberen Umriß und der vertikalen Abschlußgestalt des sich aufweitenden Kanalabschnitts 60 auf ihn aufgesetzt - bspw. aufgeklebt oder sonstwie festgelegt - ist, um den Innenraum des vorderen Querkanals 14 abzuschließen.

Der untere Abschluß des vorderen und hinteren Querkanals 14, 16 erfolgt mit den Bodenflächen 90, 92, die von der vorderen und der hinteren Sauglippe auf der Bodenfläche 20 gebildet werden. Diese Lippen begrenzen die Bürstenöffnung bzw. den Saugschlitz 22 an seiner vorderen und hinteren Seite und ver­ laufen über die gesamte Länge des vorderen und des hinteren Querkanals 14, 16.

Wie in Fig. 5 und 6 ersichtlich, stehen diese Lippen über die inneren vertikalen Wände 49, 80 des vorderen bzw. hinteren Querkanals hinaus vor. Wie diese beiden Ansichten weiterhin zeigen, sind diese beiden Lippen von den Innenwänden der Ka­ näle 14, 16 vertikal beabstandet, um Eingangsschlitze 94, 96 für den Zustrom von Saugluft zu bilden. Da die Lippen 90, 92 die vertikalen inneren Kanalwände beabstandet überlappen, bil­ den sie ideale Aufschlag- und Ablagerungsflächen für Schmutz, den die Bürstenwalze 18 im Düsenkörper 11 umherbewegt.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. In dieser zweiten Ausführungsform sind gleiche Elemente wie in der ersten mit den gleichen Bezugszeichen, veränderte Elemente mit den gleichen, aber um einen Hoch­ strich ergänzten Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine Saugdüse 10′ mit einer drehbaren Bürstenwalze 18 und einem Düsenkörper 11′ weist dabei nur einen Querkanal auf, diesen aber nach den Grundgedanken der Erfindung. Ein hin­ terer Querkanal 16′ ist dabei sich aufweitend und aufwärts gewinkelt entlang der Rückseite des Düsenkörpers 11′ geführt wie der hintere Querkanal 16 der ersten Ausführungsform. Da­ mit erhält man eine konstantere Luftgeschwindigkeit für den Schmutzdurchtrag.

Der hintere Querkanal 16′ hat eine winklig geführte obere Ab­ schlußfläche 78′, eine zur Verstärkung des Düsenkörpers 11′ gebildete hintere Wand 82′ sowie eine vordere Wand 80 auf, die zum Teil vom zylindrischen Teil 50 des Düsenkörpers 11′ und zum Teil von einer vertikalen Verlängerung 81′ desselben gebildet wird. Eine Lippe 92′ an der Bodenfläche 20′ schließt den Kanal 16′ unten ab mit einem Schlitz 96′, der entsteht durch den Abstand der Lippe 92′ zum Inneren des Düsenkörpers 11′.

Da diese Ausführungsform der Erfindung nur einen Querkanal aufweist, wird dieser von einem vertikal gekrümmten Wandteil 98, der den Wandteil 81′ fortsetzt und dicht abschließend in den rückseitigen Ablaufkanal 12 übergeht, direkt in letzteren geführt. Der gekrümmte Wandteil hat allgemein die gleiche Höhe wie der hintere Querkanal 14′ an dieser Stelle, so daß er zur Öffnung 86 des Ablaufkanals paßt. Die winklig geführte obere Abschlußwand 78′ des hinteren Querkanals 16 enthält ebenfalls einen gekrümmten Teil 100, der den dichten Abschluß des hinteren Querkanals 16′ an diese Stelle gewährleistet.

Es ist einzusehen, daß die offenbarte Konstruktion die zu Be­ ginn dieser Beschreibung der Erfindung hervorgehobenen Vor­ teile voll erreicht. Weiterhin sind an dieser Konstruktion im Sinne der Erfindung Abänderungen möglich - bspw. kann man einen einzigen Querkanal verwenden, der über die Vorderseite des Düsenkörpers verläuft.

Claims (14)

1. Saugdüse mit einem rückseitigen Ablaufkanal, mit einem Düsenkörper und mit einem seitwärts verlaufenden Kanal, der mit dem rückseitigen Ablaufkanal in Strömungsverbindung steht und quer entlang des Düsenkörpers verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der seitwärts verlaufende Kanal eine Bodenfläche, die eine die Düse tragende Lippe bil­ det, sowie ein Paar vertikal verlaufender Wände aufweist und daß eine der vertikal verlaufenden Wände von der tragenden Lippe beabstandet ist und einen offenen Schlitz zum Abfangen und Transport von Luft und Schmutz bildet.

2. Saugdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der seitwärts verlaufende Kanal für eine konstante Luftgeschwindigkeit sorgt, indem sein Volumen sich entlang der Düse zum rückseitigen Ablaufkanal hin auf­ weitet.

3. Saugdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der seitwärts verlaufende Ka­ nal auf der Vorderseite des Düsenkörpers angeordnet ist.

4. Saugdüse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der seitwärts verlaufende Kanal auf der Vorderseite des Düsenkörpers einen Verbindungsteil auf­ weist, der über den Düsenkörper zur Strömungsverbindung mit dem rückseitigen Ablaufkanal verläuft.

5. Saugdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der seitwärts verlaufende Ka­ nal entlang der Rückseite des Düsenkörpers angeordnet ist.

6. Saugdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß je ein seitwärts verlaufender Kanal sowohl entlang der Vorder- als auch entlang der Rück­ seite des Düsenkörpers angeordnet ist.

7. Saugdüse nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der seitwärts verlaufende Kanal auf der Vorderseite des Düsenkörpers einen Verbindungsteil auf­ weist, der über den Düsenkörper zur Strömungsverbindung mit dem rückseitigen Ablaufkanal verläuft.

8. Saugdüse nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungsteil allgemein mit kon­ stantem Querschnitt ausgeführt ist, um die Luftgeschwindig­ keit zu verbessern.

9. Saugdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die tragende Lippe von der vertikal verlaufenden beabstandeten Wand her einwärts verläuft.

10. Saugdüse mit einem hinteren Ablaufkanal, mit einem Dü­ senkörper, mit einem seitwärts verlaufenden Kanal, der mit dem rückseitigen Ablaufkanal in Strömungsverbindung steht und quer über den Düsenkörper verläuft, und mit einer Bürstenwal­ ze im Düsenkörper, dadurch gekennzeich­ net, daß der seitwärts verlaufende Kanal ein Paar verti­ kal verlaufender Wände aufweist.

11. Saugdüse nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der seitwärts verlaufende Kanal eine konstante Luftgeschwindigkeit bewirkt, indem sein Volumen sich entlang dem Düsenkörper zum rückseitigen Ablauf­ kanal hin erweitert.

12. Saugdüse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß seitwärts verlaufende Ka­ näle auf sowohl der Vorder- als auch der Rückseite des Düsen­ körpers angeordnet sind.

13. Saugdüse nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der seitwärts verlaufende Ka­ nal auf der Vorderseite des Düsenkörpers einen Verbindungs­ teil aufweist, der über den Düsenkörper zur Strömungsverbin­ dung mit dem rückseitigen Ablaufkanal verläuft.

14. Saugdüse mit einem rückseitigem Ablaufkanal und mit einem Düsenkörper, gekennzeichnet durch ein Paar seitwärts verlaufender Kanäle in Strömungsverbindung mit dem rückseitigen Ablaufkanal, die quer entlang des Düsenkör­ pers verlaufend und auf der Vorder- und der Rückseite des Düsenkörpers angeordnet sind.