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Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät mit einem angetriebenen, drehbaren Bürstenkörper und einem Drehlager, in welchem eine mit dem Bürstenkörper verbundene Welle gelagert ist. Die Welle kann dabei beispielsweise als Wellenstumpf (Stift) ausgeführt sein. Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät kann insbesondere als Vorsatzgerät für einen Staubsauger ausgebildet sein, wobei der Bürstenkörper vorzugsweise mittels eines Elektromotors angetrieben wird.
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Um durch den rotierenden Bürstenkörper verursachte Vibrationen und/oder Geräusche zu reduzieren bzw. deren Übertragung auf das Chassis des Reinigungsgerätes zu dämpfen, weist das Reinigungsgerät ein Dämpfungselement aus weichelastischem Kunststoff, vorzugsweise Kautschuk auf, das mit einer Ausnehmung versehen ist, in welcher das Drehlager aufgenommen ist.
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Zum Schutz des Drehlagers vor Eindringen von Haaren und Fäden ist der Bürstenkörper mit einem davon radial vorstehenden Ringflansch versehen, der zusammen mit dem Bürstenkörper rotiert und von einem mit dem Dämpfungselement verbundenen ringförmigen Kragen umgeben ist, wobei der Ringflansch und der nicht rotierende Kragen einen Ringspalt definieren. Der Ringspalt ist relativ klein ausgebildet. Seine radiale Weite (Spaltbreite) kann beispielsweise im Bereich von 0,8 bis 3,0 mm liegen. Die minimale radiale Spaltweite hängt von den Maßtoleranzen des Kragens und des darin angeordneten Ringflansches ab. Durch einen kleinen Ringspalt zwischen dem rotierenden Ringflansch und dem feststehenden Kragen wird ein Eindringen von Fäden und Haaren sowie diversen anderen Schmutzteilchen in den Lagerbereich weitgehend verhindert.
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Versuche haben ergeben, dass selbst bei einem sehr kleinen Ringspalt dennoch mitunter Fäden und Haare in den Lagerbereich gezogen werden und dort aufgrund von Reibungswärme anschmelzen. Ein Anschmelzen von Fäden oder Haaren in dem Lagerbereich kann die Drehbarkeit des Bürstenkörpers erheblich beeinträchtigen. Insbesondere kann dadurch der Energieverbrauch des den Bürstenkörper antreibenden Motors deutlich zunehmen.
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Bei dem Bürstenkörper handelt es sich um ein Verschleißteil, das unter Umständen ausgetauscht werden muss. Zudem wäre es vorteilhaft, wenn der Bürstenkörper auch zu Reinigungszwecken auf einfache Weise aus- und eingebaut werden kann.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsgerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass bei ihm ein Anschmelzen von Fäden oder Haaren im Lagerbereich des Bürstenkörpers weitestgehend verhindert wird, und dass sich der Bürstenkörper von einem Nutzer des Reinigungsgerätes einfach und funktionssicher aus- und einbauen bzw. austauschen lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Reinigungsgerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät weist ein Dämpfungselement aus weichelastischem Kunststoff, vorzugsweise Kautschuk auf. In einer Ausnehmung des Dämpfungselements ist das Drehlager aufgenommen, in welchem die mit dem Bürstenkörper verbundene Welle gelagert ist. Der Bürstenkörper ist mit einem scheibenförmigen, radial vorstehenden Ringflansch versehen, der zusammen mit dem Bürstenkörper rotiert und von einem mit dem Dämpfungselement verbundenen ringförmigen Kragen umgeben ist, wobei der Ringflansch und der Kragen einen Ringspalt definieren, dessen radiale Weite kleiner als 5 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 3 mm ist. Der Kragen ist aus hartem Material gefertigt und weist innenseitig mindestens einen Vorsprung auf, der den Ringflansch mit Spiel hintergreift und den Innendurchmesser des Kragens zumindest an einer Stelle auf ein Maß verengt, welches kleiner als der Außendurchmesser des Ringflansches ist. Dass der Kragen hart ist meint im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass der Kragen härter als das Dämpfungselement ist.
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Der aus hartem Material gefertigte Kragen hat eine relativ hohe Formstabilität. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die radiale Weite des Ringspalts zwischen dem rotierenden Ringflansch und dem nicht rotierenden Kragen auch bei hoher Drehzahl des Bürstenkörpers weitestgehend konstant bleibt. Eine Vergrößerung des Spalts durch radiale Aufweitung des Kragens soll zumindest weitgehend verhindert werden. Durch den kleinen, vorzugsweise minimalen Spalt zwischen rotierendem Ringflansch und formstabilem, nicht rotierendem Kragen wird ein Eindringen von Fäden, Haaren und anderen Schmutzteilchen in den Lagerbereich weitestgehend verhindert. Zugleich wird durch das Dämpfungselement aus weichelastischem Kunststoff die Übertragung von Schwingungen von dem rotierenden Bürstenkörper auf das Chassis bzw. Gehäuse des Reinigungsgerätes deutlich verringert.
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Zudem lässt sich der Bürstenkörper einfach und funktionssicher aus- und einbauen bzw. austauschen. Denn durch den mindestens einen Vorsprung, der den im Kragen aufgenommenen Ringflansch des Bürstenkörpers mit Spiel hintergreift und den Innendurchmesser des Kragens zumindest an einer Stelle auf ein Maß verengt, das kleiner als der Außendurchmesser des Ringflansches ist, wird die aus Dämpfungselement und Kragen gebildete Aufnahmeeinheit für das Drehlager des Bürstenkörpers gegen ungewolltes Ablösen vom Bürstenkörper gesichert. Hierdurch wird vermieden, dass die sich die Aufnahmeeinheit als passive Lagerstelle beim Aus- und Einbau des Bürstenkörpers vom Bürstenkörper löst und diverse Einzelteile des Lagers verloren gehen können. Insbesondere werden hierdurch die Montage des Bürstenkörpers sowie der Bürstenkörperwechsel erheblich vereinfacht, da der Bürstenkörper zusammen mit dem Drehlager, dem Dämpfungselement und dem Kragen als vormontierte Einheit relativ einfach montiert werden kann.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kragen nicht nur einen einzigen Vorsprung aufweist, der den Ringflansch des Bürstenkörpers mit Spiel hintergreift, sondern mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei solcher Vorsprünge in Form von Noppen, kurzen Stiften und/oder Wulsten aufweist, wobei die Vorsprünge über den Innenumfang des Kragens vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Alternativ kann der mindestens eine Vorsprung auch als umlaufender Vorsprung ausgebildet sein. Durch diese Ausgestaltungen lässt sich die Sicherheit gegen ein ungewolltes Ablösen der aus Dämpfungselement und Kragen zusammengesetzten Aufnahmeeinheit erhöhen. Die freien Enden der mehreren Vorsprünge begrenzen dabei ein Innenmaß oder einen Kreisdurchmesser, welches bzw. welcher vorzugsweise nur geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des Ringflansches, so dass der Ringflansch unter elastischer Verformung mindestens eines der Vorsprünge und/oder des Ringflansches selbst in den Kragen eingeschoben werden kann. Ebenso kann auch der umlaufende Vorsprung einen Innendurchmesser begrenzen, welcher vorzugsweise nur geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des Ringflansches, so dass der Ringflansch unter elastischer Verformung des umlaufenden Vorsprungs und/oder des Ringflansches selbst in den Kragen eingeschoben werden kann. Die aus Dämpfungselement und Kragen zusammengesetzte Aufnahmeeinheit (Lagerkappe) kann also auf den Bürstenkörper „aufgeclipst” werden.
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Der mindestens eine Vorsprung kann einstückig mit dem Kragen ausgebildet sein. Er kann aber auch separat von dem Kragen gefertigt und stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüssig mit dem Kragen verbunden sein.
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Eine vorteilhafte Formstabilität des Kragens ergibt sich insbesondere dann, wenn dieser gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Legierung auf Basis von Aluminium gefertigt ist. Der aus Aluminium oder auf Basis von Aluminium gefertigte Kragen zeichnet sich durch ein geringes Gewicht aus und besitzt normalerweise durch eine dünne Aluminiumoxidschicht, die sich in der Regel von selbst einstellt, einen zuverlässigen Korrosionsschutz. Der Kragen kann aber auch z. B. aus Edelstahl gefertigt werden.
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Nach einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kragen auch aus hartem Kunststoff gefertigt sein, dessen Härte mindestens 85 Shore-A, vorzugsweise mindestens 90 Shore-A, besonders bevorzugt mindestens 95 Shore-A beträgt.
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Die Bestimmung der Shore-Härte A kann gemäß DIN ISO 7619-1 erfolgen. Dabei wird ein eine kegelstumpfförmige Spitze aufweisender Stahlstift verwendet, der mit einem bestimmten Andruckgewicht in das zu prüfende Material eingedrückt wird. Die Eindrucktiefe (auch Eindringtiefe oder Eindringhärte genannt) wird auf einer Skala von 0–100 gemessen.
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Um sehr gute Dämpfungs- bzw. Entkopplungseigenschaften zu erzielen, sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Kunststoff des Dämpfungselements eine Härte kleiner/gleich 82 Shore-A, vorzugsweise kleiner/gleich 80 Shore-A, besonders bevorzugt kleiner/gleich 75 Shore-A aufweist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein dem Ringflansch zugewandtes, umlaufendes Innenflächensegment des Kragens eine glatte Oberfläche mit einem Mittenrauwert Ra kleiner/gleich 1,0 μm, vorzugsweise kleiner/gleich 0,8 μm aufweist. Durch diese Ausgestaltung kann ein Anhaften bzw. Einziehen von Fäden, Haaren und anderen Schmutzteilchen weitestgehend verhindert werden. Vorzugsweise weist die freiliegende Innenfläche des Kragens im Wesentlichen vollständig eine glatte Oberfläche mit einem Mittenrauwert Ra kleiner/gleich 1,0 μm, vorzugsweise kleiner/gleich 0,8 μm auf. Hierdurch kann einem Einziehen von Fäden, Haaren und anderen Schmutzteilchen noch besser entgegengewirkt werden. Besonders bevorzugt weist die glatte Oberfläche einen Mittenrauwert Ra im Bereich von 0,7 μm bis 0,02 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 μm bis 0,02 μm auf. Die glatte Oberfläche des Kragens kann beispielsweise durch Schleifen, Polieren und/oder Läppen des Kragens erlangt werden.
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Der Mittenrauwert Ra – auch arithmetischer Mittenrauwert Ra genannt – ist eine Rauheitskenngröße, die in der DIN EN ISO 4287 definiert ist. Der Mittenrauwert Ra ist das arithmetische Mittel der Beträge der Ordinatenwerte des Rauheitsprofils innerhalb einer definierten Messstrecke. Anders ausgedrückt ist der Mittenrauwert Ra der rechnerische Mittelwert aller Abweichungen des Rauheitsprofils von der mittleren Linie der Messstrecke.
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Zur Bestimmung des Mittenrauwerts Ra können insbesondere taktile Messgeräte verwendet werden. Die taktilen Messgeräte arbeiten nach dem Tastschnittverfahren und enthalten typischerweise einen induktiven Wandler. Dabei fährt ein Taster mit einer Tastspitze, üblicherweise einer Diamantspitze, über die zu messende Oberfläche. Der Hub der Tastspitze wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Messsignale werden mittels eines Digital/Analog-Wandlers in ein Auswertegerät, beispielsweise einen Computer, eingelesen. Dort erfolgen durch digitale Filterung die Bestimmung des Welligkeits- und des Rauheitsprofils sowie die Berechnung des Mittenrauwerts Ra.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Kragen und das Dämpfungselement form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden. Dies ist hinsichtlich der Fertigung und Montage der beiden Teile vorteilhaft. Denn so kann auf eine aufwendige Verklebung oder Verschweißung der beiden Teile verzichtet werden. Eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung von Kragen und Dämpfungselement lässt sich dagegen einfach, schnell und zuverlässig ausführen.
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In diesem Zusammenhang sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Kragen an seinem dem Bürstenkörper abgewandten Ende eine Mehrzahl von federelastischen Rastzungen aufweist, die in am Außenumfang des Dämpfungselements ausgebildete Ausnehmungen eingreifen. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Ausführung einer zuverlässigen Verbindung von Kragen und Dämpfungselement. In weiterer Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, dass die jeweilige Rastzunge vorzugsweise eine radial nach innen vorspringende Rastnase aufweist, wobei die am Außenumfang des Dämpfungselements ausgebildeten Ausnehmungen den Rastnasen zugeordnete Vertiefungen enthalten.
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Auch ist es für die Montage der aus Kragen und Dämpfungselement zusammengesetzten kappenförmigen Aufnahmeeinheit (Lagerkappe) günstig, wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung die jeweilige Rastzunge außenseitig eine in Umfangsrichtung des Kragens verlaufende Vertiefung, z. B. Nut oder Sicke aufweist. Die Nuten oder Sicken können zur formschlüssigen und/oder verdrehsicheren Anbindung der Aufnahmeeinheit genutzt werden.
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Alternativ oder zusätzlich können das Dämpfungsteil und/oder der Kragen eine Verdrehsicherung bewirken, die beispielsweise durch einen oder mehrere Nocken und eine dem jeweiligen Nocken zugeordnete, im Gehäuse des Reinigungsgerätes vorgesehene Ausnehmung gebildet ist. Dementsprechend ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die am Außenumfang des Dämpfungselements ausgebildeten Ausnehmungen Nocken des Dämpfungselements begrenzen, wobei die Nocken radial nach außen über den Kragen hinaus vorstehen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Dämpfungselement an seiner dem Bürstenkörper abgewandten Stirnseite einen Ansatz auf, welcher den Bürstenkörper federnd axial positioniert. Hierdurch lässt sich eine besonders passgenaue Positionierung und optimale Schwingungsentkopplung des Bürstenkörpers erzielen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem Bürstenkörper zugewandte Stirnkante des Kragens als Schneidkante ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Ansammlung von Fäden und Haaren an der Lagerstelle verhindert werden, da dort andernfalls auftretende Fäden und Haare zuvor mittels der Schneidkante durchtrennt werden. Eine Schneidkante zum Durchtrennen von Fäden und Haaren lässt sich auf einfache und zuverlässige Weise dadurch realisieren, dass die dem Bürstenkörper zugewandte Stirnkante des Kragens scharfkantig gefast wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Staubsauger mit einem als Vorsatzgerät ausgebildeten Reinigungsgerät, welches einen elektrisch angetriebenen Bürstenkörper aufweist, in einer perspektivischen Darstellung;
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2 ein Reinigungsgerät gemäß 1 (ohne Anschlussstutzen) in einer perspektivischen Unteransicht;
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3 einen Abschnitt des Reinigungsgerätes aus 2 in einer vertikalen Schnittansicht, mit einem Ende des Bürstenkörpers und dessen Lagerung;
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4 eine kappenförmige Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Drehlagers für den Bürstenkörper, in einer perspektivischen Darstellung;
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5A die Aufnahmeeinheit aus 4 in einer anderen perspektivischen Darstellung; und
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5B und 5C zwei weitere Ausführungsbeispiele der kappenförmigen Aufnahmeeinheit aus 4, in perspektivischer Darstellung.
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In 1 ist ein Staubsauger 1 dargestellt, der eine Bodendüse 2 mit einem Saugmund 3 aufweist. Der Saugmund 3 ist über einen Saugkanal und einen gelenkig gelagerten Anschlussstutzen 4 an einem Saugrohr des Staubsaugers 1 angeschlossen. Die Bodendüse 2 stellt ein Reinigungsgerät in Form eines Vorsatzgerätes dar. Am hinteren Ende der Bodendüse 2 sind Laufrollen 5 angeordnet, zwischen denen der Anschlussstutzen 4 gelagert ist. Der Saugmund 3 begrenzt einen Saugraum 3.1, der quer zur Vorhubrichtung der Bodendüse 2 verläuft und an dem Saugkanal angeschlossen ist. In dem Saugraum 3.1 ist ein walzenförmiger Bürstenkörper 6 angeordnet, der mittels eines Motors (nicht gezeigt) angetrieben wird. Die Motorwelle ist über ein Getriebe 7, vorzugsweise ein Zahnriemengetriebe, mit dem Bürstenkörper 6 gekoppelt.
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In 2 ist eine Bodendüse 2 (ohne Anschlussstutzen), die im Wesentlichen der Bodendüse aus 1 entspricht, in Unteransicht gezeigt. Der Saugmund 3 und der Saugraum 3.1 sind länglich ausgebildet und erstrecken sich nahezu über die gesamte Breite der Bodendüse 2. Der in dem Saugraum 3.1 angeordnete Bürstenkörper 6, der auch als Rundbürste bezeichnet werden kann, ist an seinen Enden in Drehlagern gehalten, die im Gehäuse oder Chassis 15 der Bodendüse 2 aufgenommen sind. An einem der beiden Drehlager ist das Getriebe 7 mit dem Bürstenkörper 6 gekoppelt. Die Öffnung des Saugraums 3.1 ist durch eine abnehmbare Bodenplatte 8 begrenzt, die zu Reinigungszwecken des Bürstenkörpers 6 und/oder des Saugmundes 3 vom Gehäuse (Chassis) 15 der Bodendüse 2 abgenommen werden kann. Die Bodenplatte 8 ist hierzu vorzugsweise über lösbare Rastelemente 9 mit dem Gehäuse 15 verbunden.
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Die Konstruktion des dem Getriebe 7 abgewandten Drehlagers 10 wird nun anhand der 3 bis 5A erläutert. Der Bürstenkörper 6 hat einen stabförmigen Grundkörper 6.1, der mit radial vorstehenden Borsten versehen ist. Dabei sind eine Vielzahl von Borsten zu einzelnen Borstenbüscheln 6.2 zusammengefasst und die Borstenbüschel 6.2 vorzugsweise schraubenlinienförmig aneinandergereiht. Der Grundkörper 6.1 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, wobei die Borsten oder Borstenbüschel 6.2 mit einem ihrer Enden stoffschlüssig mit dem Grundkörper 6.1 verbunden sind. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch Kunststoffumspritzung der Borstenenden realisiert sein.
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Der Grundkörper 6.1 des Bürstenkörpers 6 ist mit einer Welle 11 versehen, die gegenüber dem Ende des Grundkörpers 6.1 axial vorsteht. Bei der Welle 11 kann es sich um einen Stift (Wellenstumpf) handeln. Die Welle 11 definiert die Drehachse des Bürstenkörpers 6 und ist drehstarr mit dem Grundkörper 6.1 verbunden. Hierzu ist ein axialer Abschnitt der Welle 11 form- und/oder stoffschlüssig mit dem Grundkörper 6.1 verbunden. Die Welle 11 ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise aus Stahl gefertigt.
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Die Welle 11 ist in dem Drehlager 10 gelagert, das als Gleitlager ausgeführt ist. Das Drehlager 10 ist vorzugsweise als Kugelkalotte ausgebildet, die beispielsweise aus Messing oder einem anderen Metall gefertigt ist, welches sich durch gute Gleiteigenschaften in Bezug auf die Welle 11 auszeichnet.
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Das Drehlager 10 ist über ein Dämpfungselement 12 im Gehäuse oder Chassis 15 des Reinigungsgerätes gehalten. Hierzu weist das Dämpfungselement 12 eine Ausnehmung 12.1 zur formschlüssigen Aufnahme des Drehlagers 10 auf. Die Ausnehmung 12.1 ist innen durch eine kalottenförmige Anschlagfläche 12.2 begrenzt und weist an ihrer dem Bürstenkörper 6 zugewandten Mündung eine umlaufende Verengung 12.3 auf. Das Dämpfungselement 12 ist aus weichelastischem Material, vorzugsweise aus Kautschuk, beispielsweise aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk gefertigt. Es dient der Schwingungsentkopplung des rotierenden Bürstenkörpers 6 gegenüber dem Gehäuse oder Chassis 15 des Reinigungsgerätes. Der Kunststoff des Dämpfungselements 12 weist beispielsweise eine Härte kleiner/gleich 82 Shore-A, vorzugsweise kleiner/gleich 80 Shore-A auf. Das Dämpfungselement 12 kann auch als Weichkomponente bezeichnet werden.
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Um zu verhindern, dass Fäden oder Haare beim Betrieb des Reinigungsgerätes in den Lagerbereich eindringen und dort aufgrund hoher Reibwärme anschmelzen, ist der Lagerbereich durch einen scheibenförmigen Ringflansch 6.3 und einen ringförmigen, den Ringflansch 6.3 umgebenden Kragen 13 abgeschirmt. Der Ringflansch 6.3 ist mit dem Bürstenkörper 6 verbunden, so dass er zusammen mit diesem rotiert. Der Ringflansch 6.3 steht radial gegenüber dem Grundkörpers 6.1 des Bürstenkörpers vor und ist vorzugsweise einstückig an dem Grundkörper 6.1 angeformt. Der Ringflansch 6.3 hat einen kreisförmigen Außenumfang und ist koaxial zu der Welle 11 bzw. Drehachse des Bürstenkörpers 6 angeordnet.
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Der Kragen 13 ist mit dem Dämpfungselement 12 verbunden. Sie bilden zusammen eine kappenförmige Aufnahmeeinheit, die auch aus Lagerkappe bezeichnet werden kann. Der Ringflansch 6.3 und der nicht rotierende Kragen 13 begrenzen einen Ringspalt 14, dessen radiale Weite kleiner als 5 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 3 mm ist, beispielsweise im Bereich von 0,8 mm bis 1,5 mm liegt. Idealerweise ist die radiale Weite des Ringspalts 14 minimal ausgeführt. Der Kragen 13 ist so bemessen, dass er den Ringflansch 6.3 axial in Richtung des Bürstenkörpers 6 übergreift. Die dem Ringflansch 6.3 zugewandte Seite 12.4 des Dämpfungselements 12 ist im Wesentlichen eben ausgebildet. Ebenso ist die dem Dämpfungselement 12 zugewandte Seite des Ringflansches 6.3 im Wesentlichen eben ausgebildet.
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Damit der Ringspalt 14 während des Betriebs des Reinigungsgerätes möglichst konstant klein bleibt, und nicht etwa durch Fäden, Haare oder andere Schmutzteilchen nennenswert aufgeweitet wird, ist der Kragen 13 formstabil ausgeführt und hierzu aus hartem Material, vorzugsweise aus Metall gefertigt. Der Kragen 13 kann jedoch auch aus hartem Kunststoff, dessen Härte mindestens 85 Shore-A, vorzugsweise mindestens 90 Shore-A, besonders bevorzugt mindestens 95 Shore-A beträgt, gefertigt sein. Das weichelastische Dämpfungsteil 12 und der als geschlossener Ring ausgebildete Kragen 13 sind dementsprechend separat voneinander gefertigt. Sofern der Kragen 13 aus Metall gefertigt wird, so handelt es sich dabei vorzugsweise um Aluminium oder eine Legierung auf Basis von Aluminium.
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Wie in den 3 bis 5 zu erkennen ist, sind der Kragen 13 und das Dämpfungselement 12 form- und kraftschlüssig miteinander verbunden. Der Kragen 13 weist hierzu an seinem dem Bürstenkörper 6 abgewandten Ende eine Mehrzahl von federelastischen Rastzungen 13.1 auf, die in am Außenumfang des Dämpfungselements 12 ausgebildete Ausnehmungen 17 eingreifen. Die Rastzungen 13.1 sowie die ihnen zugeordneten Ausnehmungen 17 sind voneinander beabstandet, vorzugsweise gleichmäßig über den Außenumfang des Dämpfungselements 12 bzw. des ringförmigen Kragens 13 verteilt angeordnet. Die jeweilige Rastzunge 13.1 hat eine radial nach innen vorspringende Rastnase 13.2, wobei die am Außenumfang des Dämpfungselements 12 ausgebildeten Ausnehmungen 17 den Rastnasen 13.2 zugeordnete Vertiefungen 12.6 aufweisen. Des Weiteren ist zu erkennen, dass die jeweilige Rastzunge 13.1 außenseitig eine in Umfangsrichtung des Kragens 13 verlaufende Vertiefung 13.3, z. B. eine Nut oder Sicke aufweist.
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Die dem Bürstenkörper 6 abgewandte Stirnseite des Dämpfungselements 12 ist stufenförmig ausgebildet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt das Dämpfungselement 12 an der dem Bürstenkörper 6 abgewandte Stirnseite zwei Stufen (Absätze), die zwei ringförmige Flächenabschnitte 12.7, 12.8 definieren. Ferner ist die Stirnseite mit einem axialen, ringförmigen Vorsprung oder Ansatz 12.9 versehen, der koaxial zu der Mittelachse der das Drehlager 10 aufnehmenden Ausnehmung 12.1 bzw. zu der Drehachse des Bürstenkörpers 6 angeordnet ist. Der axiale Ansatz 12.9 greift formschlüssig in eine Ausnehmung ein, die an der Innenseite der Gehäusewand 15.1 des Reinigungsgerätes ausgebildet ist. Mit 16 ist eine an der Bodenplatte 8 angebrachte Dichtlippe bezeichnet, die dichtend an der Unterkante der Gehäusewand 15.1 anliegt.
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Die zwischen den Rastzungen 13.1 des Kragens 13 liegenden radialen Vorsprünge (Nocken) 12.5 des Dämpfungselements 12 definieren eine Nockengeometrie zur Lagerung der aus Dämpfungselement 12 und Kragen 13 zusammengesetzten Einheit in einer durch das Chassis 15 und die Bodenplatte 8 begrenzten Aufnahme. Die aus Dämpfungselement 12 und Kragen 13 zusammengesetzte Einheit (Lagerkappe) verfügt, was in der beiliegenden Zeichnung nicht im Detail dargestellt ist, über eine Verdrehsicherung, die beispielsweise durch einen Nocken und eine gehäuse- und/oder bodenplattenseitige Ausnehmung gebildet ist.
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Damit die aus Dämpfungselement 12 und Kragen 13 zusammengesetzte kappenförmige Aufnahmeeinheit beim Einbau und Ausbau des Bürstenkörpers 6 nicht von dessen Welle (Stift) 11 rutscht und somit vom Bürstenkörper 6 fällt, weist der Kragen 13 innenseitig mindestens einen Vorsprung 13.41 auf, der den Ringflansch 6.3 mit Spiel hintergreift und den Innendurchmesser des Kragens 13 zumindest an einer Stelle auf ein Maß verringert, welches etwas kleiner als der Außendurchmesser des Ringflansches 6.3 ist. Der mindestens eine Vorsprung 13.41, der auch als Haltevorsprung bezeichnet werden kann, ist vorzugsweise mit axialem Abstand von der Stirnkante 13.5 des Kragens 13 angeordnet.
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In dem in den 3 und 5A dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kragen 13 an seiner Innenseite drei solcher Vorsprünge 13.41 in Form von Noppen oder kurzen Stiften auf, wobei die Vorsprünge 13.41 über den Innenumfang des Kragens 13 voneinander gleichmäßig beabstandet ausgebildet bzw. angeordnet sind.
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Die 5B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Kragen 13 der kappenförmigen Aufnahmeeinheit an seiner Innenseite einen umlaufenden Vorsprung 13.41 aufweist, der den scheibenförmigen Ringflansch 6.3 des Bürstenkörpers 6 im montierten Zustand mit Spiel hintergreift Der umlaufende Vorsprung 13.41 oder die Vorsprünge 13.41 (5A) sind so ausgebildet, dass die kappenförmige Aufnahmeeinheit auf den Ringflansch 6.3 des Bürstenkörpers aufgeclipst werden kann.
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Das in 5C gezeigte Ausführungsbeispiel der kappenförmigen Aufnahmeeinheit unterscheidet sich von den in den 5A und 5B gezeigten Beispielen dadurch, dass der Kragen 13 vier Vorsprünge 13.41 in Form von Wulsten aufweist. Die Vorsprünge 13.41 sind wiederum im Wesentlichen gleichmäßig über den Innenumfang des Kragens 13 verteilt angeordnet.
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Um ein Anhaften von Haaren, Fäden sowie diversen anderen Schmutzteilchen an der Lagerstelle zu verhindern, sieht eine weitere Ausgestaltung der Lagerkappe (12 + 13) vor, dass zumindest ein dem Ringflansch 6.3 zugewandtes, umlaufendes Innenflächensegment des Kragens 13 eine glatte Oberfläche mit einem Mittenrauwert Ra kleiner/gleich 1,0 μm, vorzugsweise kleiner/gleich 0,8 μm aufweist. Vorzugsweise besitzt die freiliegende Innenfläche 13.4 des Kragens 13 insgesamt eine glatte Oberfläche mit einem Mittenrauwert Ra kleiner/gleich 1,0 μm, vorzugsweise kleiner/gleich 0,8 μm. Die betreffende Fläche kann insbesondere durch schleifen und/oder polieren entsprechend geglättet werden. Auf diese Weise kann beispielsweise insbesondere an der Innenfläche 13.4 des Kragens 13 eine glatte Oberfläche erzielt werden, deren Mittenrauwert Ra im Bereich von 0,7 μm bis 0,02 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 μm bis 0,02 μm liegt.
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Zusätzlich oder alternativ zu der glatten Oberfläche kann die dem Bürstenkörper 6 zugewandte Stirnkante 13.5 des Kragens 13 als Schneidkante ausgebildet sein, um eine Ansammlung von Haaren oder Fäden an der Lagerstelle zu unterbinden. Hierzu wird die Stirnkante 13.5 scharfkantig gefast (vgl. insbesondere 3).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN ISO 7619-1 [0015]
- DIN EN ISO 4287 [0018]
