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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Staubsauger mit einem Staufach, um beispielsweise einen Staubsaugerbeutel unterzubringen, und sie betrifft insbesondere die Abdeckkappe und deren Anlenkung, die dazu vorgesehen ist, den Zugang zum Fach zu verschließen und zu öffnen.
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Im Stand der Technik sind Staubsauger mit einer Abdeckkappe bekannt, die ein Fach zur Unterbringung eines Beutels öffnet und verschließt. Das Dokument
KR20100018785A stellt beispielsweise einen derartigen Staubsauger vor, dessen Abdeckkappe um eine Drehachse schwenkt, die sich verformt, um eine geschlossene Stellung sowie eine Bremskraft beim Öffnen und Schließen und eine Kraft zum Halten in der geöffneten Stellung zu definieren. Andererseits hat dieses System insbesondere den Nachteil, aufgrund des kleinen Stifts der Drehachse, der sich verformen muss, um die Kraft zum Halten in der geöffneten Stellung bereitzustellen, kompliziert bei der Ausführung zu sein. Aufgrund der kleinen Größe der Teile sind diese empfindlich und teuer zu realisieren. Darüber hinaus muss der Benutzer während der gesamten Öffnungs- und Schließverlagerung der Abdeckkappe drücken, um die von dem Mechanismus ausgeübte Bremskraft zu überwinden, was die Ergonomie hinsichtlich der Benutzung zum Öffnen und Schließen der Abdeckkappe beim Wechseln des Beutels beeinträchtigt. Schließlich ist die Öffnungsstellung nicht präzise definiert, so dass der Benutzer die Abdeckkappe gegen einen Anschlag bringen muss, um zu wissen, dass sich die Abdeckkappe in der Endstellung befindet. Es ergeben sich daraus einerseits zusätzliche zu überwindende Kräfte, was wiederum die Ergonomie beeinträchtigt, und andererseits führt das Anschlagen mit voller Kraft zu Spannungen innerhalb des Staubsaugers, was zu einer vorzeitigen Beschädigung der Strukturbestandteile führen kann.
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Ein Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf die oben genannten Nachteile aus den Dokumenten aus dem Stand der Technik zu reagieren und insbesondere zunächst einen Staubsauger mit einem Staufach und seiner Verschlussabdeckkappe vorzuschlagen, der bei der Benutzung ergonomisch ist und dabei einen robusten Aufbau hat.
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Dazu betrifft ein erster Aspekt der Erfindung einen Staubsauger, mit
- – einem Gehäuse mit einem Staufach,
- – einer Abdeckkappe, die zum Öffnen und Schließen des Staufachs angeordnet ist,
- – einem Gelenkmechanismus, der das Gehäuse mit der Abdeckkappe verbindet und einen elastisch verformbaren Teil aufweist, der bei den Bewegungen der Abdeckkappe mit einem Indexierprofil zusammenwirkt, um eine indexierte Schließstellung der Abdeckkappe zu definieren und bei einem Teil der Öffnungs- und Schließbewegungen der Abdeckkappe eine Bremskraft auf die Abdeckkappe auszuüben,
dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkmechanismus so angeordnet ist, dass er eine indexierte Öffnungsstellung der Abdeckkappe sowie eine Verringerung der Bremskraft definiert, wenn sich die Abdeckkappe der indexierten Öffnungsstellung nähert.
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Der Gelenkmechanismus des Staubsaugers nach der obigen Ausführung definiert eine indexierte Öffnungsstellung und eine Verringerung der Bremskraft bei Annäherung an diese Stellung. Die Ergonomie ist für den Benutzer verbessert, da er keine anhaltende Kraft während der gesamten Verlagerung auszuüben hat, wobei er diese Kraft verringern kann, wenn er spürt, dass die Bremskraft geringer wird, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des Aufbaus begrenzt wird, wenn die Abdeckkappe in die indexierte Öffnungsstellung gelangt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Gelenkmechanismus so angeordnet, dass er auf einem ersten Abschnitt einer Verlagerung zur Annäherung an die indexierte Schließstellung und auf einem zweiten Abschnitt einer Verlagerung zur Annäherung an die indexierte Öffnungsstellung eine Kraft zur autonomen Verlagerung der Abdeckkappe auf die Abdeckkappe ausübt. Die Ergonomie und die erhaltene Qualität werden durch die autonome Verlagerung der Abdeckkappe verbessert. Der Gelenkmechanismus ist nämlich so angeordnet, dass er selbst die Kraft zur Verlagerung der Abdeckkappe ausübt, so dass der Benutzer die Abdeckkappe bei Annäherung an die geöffnete oder geschlossene Stellung loslassen kann, da die Abdeckkappe die Verlagerung selbst zu Ende führt. Mit anderen Worten ist der Gelenkmechanismus so angeordnet, dass er die Verlagerung der Abdeckkappe im ersten und im zweiten Verlagerungsabschnitt antreibt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Gelenkmechanismus so angeordnet, dass er zwischen dem ersten Verlagerungsabschnitt und dem zweiten Verlagerungsabschnitt:
- – einen dritten Verlagerungsabschnitt mit dem Ausüben einer ersten Kraft zum Bremsen der Verlagerung der Abdeckkappe auf dem dritten Verlagerungsabschnitt und
- – einen vierten Verlagerungsabschnitt mit dem Ausüben einer zweiten Kraft zum Bremsen der Verlagerung der Abdeckkappe auf dem vierten Verlagerungsabschnitt definiert. Durch die Veränderung der Bremskraft während der Verlagerung kann die von dem Benutzer wahrgenommene Qualität verbessert werden. Ausgehend von der geschlossenen Stellung bringt die Abdeckkappe zum Beispiel auf dem dritten Verlagerungsabschnitt der Verlagerung einen deutlichen Widerstand und anschließend auf dem vierten Verlagerungsabschnitt einen geringeren Widerstand entgegen, wodurch der Benutzer zu Beginn der Bewegung (auf dem dritten Verlagerungsabschnitt) ein Gefühl von Widerstandsfähigkeit und dann das Gefühl einer leichten Beweglichkeit auf dem vierten Abschnitt bekommt, da die Bremskraft geringer ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Gelenkmechanismus so angeordnet, dass er zwischen dem dritten Verlagerungsabschnitt und dem vierten Verlagerungsabschnitt einen fünften Verlagerungsabschnitt definiert, entlang dem der Gelenkmechanismus angeordnet ist, um eine Bremskraft auszuüben, deren Wert kontinuierlich von der ersten oder zweiten Bremskraft zur anderen Bremskraft übergeht. Der fünfte Verlagerungsabschnitt bringt einen Übergang hinsichtlich der Kraft, die kontinuierlich, ohne harte Stelle und ohne Stöße beim Übergang von dem dritten zum vierten Verlagerungsabschnitt aufzubringen ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Gelenkmechanismus Folgendes auf:
- – mindestens einen Gelenkabschnitt, der so angeordnet ist, dass er die Öffnungs- und Schließbewegungen der Abdeckkappe in Bezug auf das Gehäuse definiert,
- – mindestens eine verformbare Lasche, die den verformbaren, von dem mindestens einen Gelenkabschnitt getrennten Teil bildet und ein bewegliches Ende aufweist,
- – mindestens ein Indexierprofil, das dem beweglichen Ende gegenüberliegt und dieses berührt, so dass die mindestens eine verformbare Lasche elastisch verformt wird, um die Brems- und/oder autonome Verlagerungskraft auf die Abdeckkappe auszuüben, indem das bewegliche Ende bei den Bewegungen der Abdeckkappe auf dem Indexierprofil gleitet. Die verformbare Lasche wird von dem Gelenkabschnitt weg verschoben, wodurch jedes Element korrekt dimensioniert werden kann, ohne von Spannungen des anderen Elements beeinträchtigt zu werden. Wenn die Abdeckkappe beispielsweise um eine Drehachse schwenkbar ist, ist die verformbare Lasche von dem Drehgelenk und seinem Stift weg verschoben, wodurch der Stift bestmöglich bemessen werden kann, ohne die Komplexität zu erhöhen. Schließlich ist eines der beweglichen Enden und das des Indexierprofils mit der Abdeckkappe und das andere mit dem Staubsaugergehäuse verbunden, so dass eine Bewegung der Abdeckkappe eine relative Verschiebung zwischen dem beweglichen Ende und dem Indexierprofil hervorruft.
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Gemäß einer Ausführungsform entfernt sich das Indexierprofil im ersten und im zweiten Verlagerungsabschnitt von der verformbaren Lasche, so dass eine Entspannung der verformbaren Lasche und eine antreibende Gleitbewegung des beweglichen Endes zur indexierten Öffnungs- oder Schließstellung bewirkt wird. Das Indexierprofil in Kombination mit der von der verformbaren Lasche im ersten und im zweiten Abschnitt ausgeübten elastischen Kraft ruft eine Verschiebung zur indexierten Stellung hervor, wodurch aufgrund der Entspannung der verformbaren Lasche eine antreibende Kraft auf die Abdeckkappe ausgeübt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Indexierprofil im dritten Verlagerungsabschnitt in einem ersten Abstand zur verformbaren Lasche angeordnet, um dieser eine erste Verformung aufzuerlegen, und ist das Indexierprofil im vierten Verlagerungsabschnitt in einem zweiten Abstand zur verformbaren Lasche angeordnet, um dieser eine zweite Verformung aufzuerlegen. Die elastische Verformung der verformbaren Lasche in zwei unterschiedlichen Stufen ermöglicht eine Einstellung der Reibungskraft auf zwei verschiedene Werte zwischen dem dritten und dem vierten Verlagerungsabschnitt. Die Stützkraft variiert nämlich in Abhängigkeit von der elastischen Verformung der verformbaren Lasche, wodurch die Reibungskraft variiert.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Bremskraft durch Reibung des beweglichen Endes auf dem Indexierprofil erzeugt, hat die Verlagerung der Abdeckkappe auf dem dritten Verlagerungsabschnitt einen ersten Reibungskoeffizienten und die Verlagerung der Abdeckkappe auf dem vierten Verlagerungsabschnitt einen zweiten Reibungskoeffizienten. Der Reibungskoeffizient kann auf zwei unterschiedliche Werte eingestellt werden, um zwei unterschiedliche Bremskraftwerte aufzuerlegen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Gruppe aus dem beweglichem Ende und dem Indexierprofil auf dem dritten Verlagerungsabschnitt eine erste Kontaktfläche und auf dem vierten Verlagerungsabschnitt eine zweite Kontaktfläche auf. Der Reibungskoeffizient hängt von dem Kontaktdruck ab. Durch Variieren der Kontaktfläche werden zwei unterschiedliche Kontaktdrücke zwischen dem dritten und dem vierten Verlagerungsabschnitt erhalten, wodurch zwei unterschiedliche Reibungskoeffizienten erhalten werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Gruppe aus dem beweglichem Ende und dem Indexierprofil so angeordnet, dass die Kontaktfläche im fünften Verlagerungsabschnitt kontinuierlich von der ersten oder zweiten Kontaktfläche zur anderen Kontaktfläche übergeht. Mit anderen Worten stellt der fünfte Verlagerungsabschnitt eine Verbindung zwischen dem dritten und dem vierten Abschnitt dar, was einer Vergrößerung oder Verkleinerung der Kontaktfläche entspricht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Gruppe aus dem beweglichem Ende und dem Indexierprofil auf dem dritten Verlagerungsabschnitt durch ein erstes Paar sich berührender Materialien und auf dem vierten Verlagerungsabschnitt durch ein zweites Paar sich berührender Materialien gebildet. Jedes Materialpaar hat einen besonderen Reibungskoeffizienten, wobei durch eine Änderung des Materialpaars der Reibungskoeffizient verändert wird. Bei einer interessanten Ausführung wird beispielsweise das Material des Indexierprofils verändert, und das bewegliche Ende gleitet dann mit einem anderen Reibungskoeffizienten beim Übergang von einem Material zum anderen bei der Verlagerung der Abdeckkappe.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Gruppe aus dem beweglichem Ende und dem Indexierprofil so angeordnet, dass das Paar sich berührender Materialien im fünften Verlagerungsabschnitt kontinuierlich von dem ersten oder zweiten Paar sich berührender Materialien zum anderen Paar sich berührender Materialien übergeht.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Gelenkmechanismus einen in Bezug auf das bewegliche Ende feststehenden Abschnitt und ein elastisches Element auf, das zwischen dem beweglichen Ende und dem feststehenden Abschnitt angeordnet ist, um eine vorbestimmte Kontaktkraft zu definieren. Das elastische Element bietet eine präzise, kalibrierte elastische Kraft.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher beim Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung, die beispielhaft und keineswegs einschränkend angegeben und in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht ist. Darin zeigen:
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1 einen feststehenden Teil mit einem Indexierprofil des Gehäuses eines erfindungsgemäßen Staubsaugers;
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2 die Abdeckkappe eines erfindungsgemäßen Staubsaugers mit zwei verformbaren Laschen, die mit dem Indexierprofil des Teils aus 1 zusammenwirken;
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3 den Abschnitt des Gelenkmechanismus in Bezug auf die Abdeckkappe aus 2;
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4 einen Abschnitt des Gelenkmechanismus, der durch die Abdeckkappe aus 2 und dem feststehenden Teil aus 1 gebildet ist;
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5a und 5b zwei Varianten des weiterentwickelten Indexierprofils.
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1 zeigt einen Teil 10 eines Gehäuses eines Staubsaugers, der eine Abdeckkappe zum Schließen-Öffnen eines Fachs zum Anordnen eines Beutels aufweist. Die in dieser 1 nicht dargestellte Abdeckkappe ist um eine Drehachse 15 schwenkbar. Zu diesem Zweck sind zwei Bohrungen im Teil 10 des Gehäuses angeordnet, wobei aufgrund der perspektivischen Ansicht lediglich die Bohrung 11 zu sehen ist. Es sind auf dem Teil 10 des Gehäuses auch zwei Indexierprofile 12a und 12b angeordnet, die jeweils eine erste, breite Bahn (in 1 oben) und eine enge Bahn (in 1 unten) aufweisen, die über einen Steg 14 kontinuierlich miteinander verbunden sind.
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2 zeigt die Abdeckkappe 20, von der eine Wand 24 so angeordnet ist, dass sie das Fach zum Unterbringen eines Beutels verschließt und eine Saugdüse trägt, die in ein Loch 25 eingreift. Um bezüglich des Staubsaugergehäuses zu schwenken, weist die Abdeckkappe 20 darüber hinaus zwei Stifte 21 (wobei nur einer sichtbar ist) zum Zusammenwirken mit den Bohrungen 11 des Teils 10 des Gehäuses aus 1 auf. Schließlich sind zwei verformbare Laschen 23a und 23b auf der Abdeckkappe 20 angeordnet, die jeweils ein bewegliches Ende 22a und 22b aufweisen.
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3 zeigt in einer vergrößerten Ansicht den Abschnitt des Gelenkmechanismus der Abdeckkappe 20. Es sind wiederum die Stifte 21 zu sehen, die zur Drehachse 15 der Abdeckkappe 20 kollinear sind. Die verformbaren Laschen 23a und 23b sind somit so angeordnet, dass sie sich aufgrund ihrer in den Körper der Abdeckkappe 20 eingesetzten Balkenform durch Biegung verformen, wobei die beweglichen Enden 22a und 22b im Wesentlichen eine Drehbewegung in Bezug auf den Punkt der Einfügung der verformbaren Laschen 23a und 23b in die Abdeckkappe 20 ausführen.
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4 zeigt einen Abschnitt des Gelenkmechanismus des Staubsaugers, wenn die Abdeckkappe 20 auf dem Teil 10 des Staubsaugergehäuses angebracht ist, so dass sie um die Drehachse 15 schwenkt. Das Indexierprofil 12a liegt somit dem beweglichen Ende 22a der verformbaren Lasche 23a gegenüber. Der Abstand zwischen der Drehachse 15 und dem Indexierprofil 12a ist derart, dass sich die verformbare Lasche 23a durch Biegung verformt, so dass das Indexierprofil 12a eine Normalkraft N auf das bewegliche Ende 22a ausübt. Die Richtung und der Wert der Normalkraft N können in Abhängigkeit von der Geometrie des Indexierprofils 12a variieren.
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Wie in 4 dargestellt, ist die Normalkraft nach oben gerichtet, wodurch das bewegliche Ende 22a und die Abdeckkappe 20 gezwungen werden, in trigonometrischer Richtung zu drehen. Mit dem sich von der Drehachse 15 entfernenden Indexierprofil 12a wird sogar eine Bewegkraft in trigonometrischer Richtung auf die Abdeckkappe 20 ausgeübt: es wird ein erster Verlagerungsabschnitt D1 erhalten, in dem sich die Abdeckkappe 20 von selbst zur dargestellten indexierten Stellung bewegt, mit dem beweglichen Ende 22a in der Kerbe des Indexierprofils 12a.
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Das gleiche Prinzip gilt im zweiten Verlagerungsabschnitt D2. Darüber hinaus wird durch das Anordnen eines wie hier dargestellten mechanischen Anschlags 16 die Stellung der Abdeckkappe 20 gut gesteuert, da die Normalkraft N die Abdeckkappe 20 gegen diesen mechanischen Anschlag 16 drückt.
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Der dritte Verlagerungsabschnitt D3 entspricht einem Verlagerungsbereich, in dem die sich aus der Normalkraft N ergebende Reibungskraft bei einem ersten Wert liegt, wobei der vierte Verlagerungsabschnitt D4 hingegen einem Verlagerungsbereich entspricht, in dem die Reibungskraft bei einem zweiten, davon unterschiedlichen Wert liegt. Der Benutzer spürt somit bei der Handhabung der Abdeckkappe 20, dass sich die zum Öffnen erforderliche Kraft während der Verlagerung verändert, was die wahrgenommene Qualität verbessert. Der fünfte Verlagerungsabschnitt D5 ist der Verlagerungsbereich, in dem die Reibungskraft von dem ersten oder zweiten Wert zum anderen Wert übergeht.
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Ein wichtiger Aspekt ist der kontinuierliche Übergang mit einer stetigen Reibungskraft, um die Ergonomie bei der Benutzung des Staubsaugers beim Wechseln des Beutels nicht zu beeinträchtigen.
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Zu diesem Zweck zeigen die 5a und 5b zwei Varianten des weiterentwickelten Indexierprofils 12a. Die Verlagerungsabschnitte D1, D2, D3, D4 und D5 sind strichpunktiert abgegrenzt. Wie oben erläutert, ist die Verlagerung der Abdeckkappe 20 in den Abschnitten D1 und D2 autonom, da die normale Reaktionskraft für die Abdeckkappe 20 antreibend ist. In den Abschnitten D3 und D4 werden zwei unterschiedliche Reibungskräfte auf die Abdeckkappe 20 ausgeübt. Im Abschnitt D5 erfolgt der Übergang auf kontinuierliche Weise.
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In dem linken Beispiel, 5a, wird für die Abschnitte D1 und D3 ein erstes Material M1 und für die Abschnitte D2 und D4 ein zweites Material M2 benutzt, und der Übergang erfolgt in Abschnitt D5 gemäß der schrägen Linie. Da das auf dem Indexierprofil 12a gleitende bewegliche Ende beispielsweise mit einem dritten Material M3 hergestellt ist, wird in den Abschnitten D1 und D3 ein erstes Materialpaar M1, M3 mit einem ersten Reibungskoeffizienten und in den Abschnitten D2 und D4 eines zweites Materialpaar M2, M3 mit einem zweiten Reibungskoeffizienten erhalten.
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In dem rechten Beispiel, 5b, setzt man auf die Flächen S1 und S2 mit einem linearen Übergang in Abschnitt D5, um zwischen dem Indexierprofil 12a und dem damit in Kontakt stehenden beweglichen Ende eine erste Kontaktfläche S1 zu erhalten, die einen ersten Kontaktdruck und somit einen ersten Reibungskoeffizienten in Abschnitt D3 definiert, sowie eine zweite Kontaktfläche S2, die einen zweiten Kontaktdruck und somit einen zweiten Reibungskoeffizienten in D4 definiert. Es ist anzumerken, dass in diesem zweiten Fall bei gleichem Material zur Herstellung des gesamten Indexierprofils 12a eine Änderung des Reibungskoeffizienten erhalten wird. Es ist möglich, das gleiche Material wie für die Abdeckkappe 20 zu benutzen, zum Beispiel ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol). Es ist auch möglich, POM (Polyoxymethylen) für eines der beiden Teile und ABS für das andere Teil zu verwenden, wenn man den Reibungskoeffizienten anpassen möchte.
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Es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen und/oder Verbesserungen, die für den Fachmann offensichtlich sind, an den unterschiedlichen, in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne den durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindungsumfang zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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