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Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Grundgehäuse, einem in dem Grundgehäuse angeordneten Sauggebläse zur Erzeugung einer Saugluftströmung, einem das Sauggebläse antreibenden Elektromotor, einem Akkumulator zur Stromversorgung des Elektromotors und mit einer ein Gehäuse und einen Saugmund aufweisenden Saugdüse, wobei die Saugluftströmung von dem Saugmund über einen Saugkanal, ein Saugrohr und/oder einen Saugschlauch zu dem Sauggebläse geführt wird, und wobei die Saugdüse mit mindestens einer Laufrolle versehen ist.
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Staubsauger, die einen Akkumulator zur Stromversorgung des motorbetriebenen Sauggebläses aufweisen, sind bekannt Sie werden auch als Akku-Staubsauger bezeichnet. Die Betriebsdauer solcher Staubsauger im Akku-Betrieb ist begrenzt. Zum Aufladen des Akkumulators wird dieser herkömmlicherweise an einer Steckdose des häuslichen Stromnetzes angeschlossen. Die Betriebsdauer von Akku-Staubsaugern lässt sich zwar durch die Verwendung eines Akkumulators mit größerer Batteriekapazität verlängern, jedoch steigt mit größerer Batteriekapazität auch der Preis des Akkumulators. Auch aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Energieeffizienz von Akku-Staubsaugern zu verbessern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Akku-Staubsauger der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch eine relativ lange Akku-Betriebsdauer und eine verbesserte Energieeffizienz auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird durch einen Staubsauger mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Staubsaugers sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Akku-Staubsauger, dessen Saugdüse mindestens eine Laufrolle aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrolle mit einem elektrischen Generator versehen ist, der an einer im oder am Staubsauger angeordneten Ladevorrichtung zum Aufladen des Akkumulators angeschlossen ist.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, die Vorhub- und Rückhubbewegung der Saugdüse zur Energie- bzw. Stromerzeugung zu nutzen und den Akkumulator mit dem so erzeugten Strom zu speisen. Hierdurch lässt sich die Betriebsdauer des Akkumulators verlängern und die Energieeffizienz eines Akku-Staubsaugers erhöhen. Der mindestens eine durch die Laufrolle angetriebene Generator kann auch als Dynamo bezeichnet werden.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Saugdüse mehrere Laufrollen auf, die jeweils mit einem elektrischen Generator (Dynamo) versehen sind, wobei die Generatoren an der Ladevorrichtung zum Aufladen des Akkumulators angeschlossen sind. Durch den Einsatz mehrerer Generatoren lässt sich je Hubbewegung der Saugdüse mehr Strom erzeugen als mit einer Saugdüse, die nur einem einzelnen Generator aufweist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der mindestens eine Generator in der Nabe der (jeweiligen) Laufrolle integriert ist. Hierdurch lässt sich eine kompakte Bauweise erzielen, so dass die Abmessungen der Saugdüse eines erfindungsgemäßen Staubsaugers nicht oder kaum vergrößert werden müssen. Des Weiteren kann bei dieser Ausgestaltung der Generator vorzugsweise als getriebeloser Generator ausgeführt werden, so dass eine Erschwerung der Vorhub- und Rückhubbewegung der Saugdüse durch einen zusätzlichen Kraftaufwand, den die Bewegung eines Getriebes möglicherweise mit sich bringt, vernachlässigbar gering ist.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Generator mit einer durch das Laufrad angetriebenen Welle gekoppelt ist, wobei der Generator beabstandet von dem Laufrad innerhalb des Gehäuses der Saugdüse angeordnet ist. Diese Ausgestaltung erfordert zwar für die Anordnung des Generators einen ausreichend großen Bauraum innerhalb des Saugdüsengehäuses, jedoch kann diese Ausgestaltung Vorteile hinsichtlich der Leistung und/oder der Montagefreundlichkeit des Generators bieten. Insbesondere bietet diese Ausgestaltung die Möglichkeit, den Generator über ein Übersetzungsgetriebe mit der Welle zu koppeln, so dass der Generator mit relativ hoher Drehzahl betrieben werden kann. Durch die höhere Drehzahl des Generators ist eine größere Stromleistung bzw. eine kleinere Bauform des Generators möglich.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse über ein Anschlussstück lösbar mit dem Saugkanal des Grundgehäuses, dem Saugrohr oder dem Saugschlauch des Staubsaugers verbindbar ist, wobei der Saugkanal des Grundgehäuses, das Saugrohr oder der Saugschlauch einerseits und das Anschlussstück andererseits einander zugeordnete, lösbar miteinander verbindbare Elektrokontakte aufweisen, über die der Generator an der Ladevorrichtung oder die Ladevorrichtung an dem Akkumulator anschließbar ist Der Akkumulator ist in diesem Fall im Grundgehäuse des Staubsaugers angeordnet. Die Anordnung des Akkumulators im Grundgehäuse ist vorteilhaft, da dort grundsätzlich genügend Bauraum zur Aufnahme des Akkumulators zur Verfügung gestellt werden kann; und da dort das Gewicht des Akkumulators weniger störend ist, insbesondere dann, wenn der Staubsauger als Bodenstaubsauger ausgeführt ist, dessen Grundgehäuse auf Lenkrollen abgestützt ist. Vorzugsweise ist auch die Ladevorrichtung im Grundgehäuse des Staubsaugers angeordnet. Zudem ist die Saugdüse bei dieser Ausgestaltung in Form eines auswechselbaren Vorsatzgerätes ausgeführt und kann bei Bedarf einfach und schnell gegen eine für eine andere Anwendung ausgelegte Saugdüse, beispielsweise eine Elektrobürste mit rotierender Bürstenwalze oder eine Polsterdüse, gewechselt werden.
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Des Weiteren ist bevorzugt, dass die Ladevorrichtung auch für ein Aufladen des Akkumulators durch Anschluss an ein Niederspannungsnetz mit einer Spannung vorzugsweise kleiner/gleich 240 Volt ausgeführt ist. Der Akkumulator des Staubsaugers kann somit bei Bedarf relativ schnell aufgeladen werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Grundgehäuse des Staubsaugers außenseitig mit mindestens einer an der Ladevorrichtung angeschlossenen Solarzelle versehen ist. Durch diese Ausgestaltung lässt sich die Energieeffizienz des erfindungsgemäßen Staubsaugers weiter verbessern, wenn der Staubsauger bei Tageslicht betrieben wird bzw. in seiner Parkstellung Tageslicht ausgesetzt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der teilweise schematischen Zeichnung zeigen:
- 1 einen Staubsauger in Form eines Handstaubsaugers mit einer zur Reinigung von Fußböden ausgelegten Saugdüse (Bodendüse);
- 2 eine als Vorsatzgerät ausgeführte Bodendüse für einen Staubsauger; und
- 3 und 4 weitere Ausführungsbeispiele einer als Vorsatzgerät ausgeführten Staubsauger-Bodendüse.
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Der in 1 dargestellte Staubsauger 1 weist ein Grundgehäuse 2 auf, welches an seinem oberen Ende mit einem einen Betätigungsschalter 3 aufweisenden Handgriff 4 versehen ist. In dem Grundgehäuse 2 sind ein Sauggebläse 18 zur Erzeugung einer Saugluftströmung und ein das Sauggebläse antreibender Elektromotor 19 angeordnet. Zur Stromversorgung des Elektromotors ist eine wieder aufladbare Batterie, also ein Akkumulator 5 vorgesehen. Der Akkumulator 5 ist vorzugsweise ebenfalls im Grundgehäuse 2 des Staubsaugers 1 untergebracht.
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An das Grundgehäuse 2 des Staubsaugers (Akku-Staubsaugers) 1 ist eine Saugdüse 6 angeschlossen. Die Saugdüse 6 ist hierzu mit einem Anschlussstück 7 versehen, welches um eine horizontale Drehachse schwenkbar an dem Gehäuse 8 der Saugdüse 6 gelenkig gelagert ist. Das Gehäuse 8 der Saugdüse 6 definiert einen Saugmund 9, der über einen Saugraum 20 in einen Saugkanal 21 übergeht Die vom Sauggebläse 18 erzeugte Saugluftströmung wird von dem Saugmund 9 über den Saugkanal 21 zu dem Sauggebläse 18 geführt. Der Saugkanal 21 ist dabei mit dem Anschlussstück 7 verbunden, welches seinerseits einen Saugkanalabschnitt 7.1 definiert. In dem Grundgehäuse 2 des Staubsaugers 1 ist ebenfalls ein Saugkanal 22 vorgesehen, wobei sich dieser Saugkanal 22 von dem mit dem Anschlussstück 7 verbindbaren Ende des Grundgehäuses 2 zu einem Staubsammelraum 23 erstreckt, in welchem abgesaugter Staub vorzugsweise in einem Filterbeutel oder ohne Filterbeutel abgeschieden wird.
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Des Weiteren ist die Saugdüse (Bodendüse) 6 mit Laufrollen 10 versehen. Die Laufrollen 10 befinden sich vorzugsweise oder insbesondere im hinteren Bereich des Gehäuses (Chassis) 8 der Saugdüse 6. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Anschlussstück 7 zwischen den beiden hinteren Laufrollen 10 gelagert. Darüber hinaus kann die Saugdüse 6 mindestens eine weitere Laufrolle 11 aufweisen, beispielsweise eine relativ kleine Laufrolle (Stützrolle) 11, die an der Unterseite der Saugdüse 6 zwischen dem Saugmund 9 und den hinteren Laufrollen 10 bzw. dem Anschlussstück 7 angeordnet ist.
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Zumindest eine der Laufrollen 10 der Saugdüse 6 ist mit einem elektrischen Generator (Dynamo) 12 versehen, der an einer im Staubsauger 1 angeordneten Ladevorrichtung 13 zum Aufladen des Akkumulators 5 angeschlossen ist. Der Generator 5 funktioniert in beide Drehrichtungen der Laufrolle 10. Bei jeder Vorhub- und Rückhubbewegung der Saugdüse 6 wird mittels des Generators 12 Strom erzeugt. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass zwei oder mehr Laufrollen 10 der Saugdüse 6 jeweils mit einem solchen Generator 12 versehen sind, wobei die Generatoren 12 an der Ladevorrichtung 13 zum Aufladen des Akkumulators 5 angeschlossen sind.
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In dem in 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Generator 12 in der Nabe mindestens einer der Laufrollen 10 integriert. Die Saugdüse 6 ist dabei über das Anschlussstück 7 lösbar mit dem Saugkanal des Grundgehäuses 2, einem Saugrohr (nicht gezeigt) oder einem Saugschlauch (nicht gezeigt) verbindbar. Das Anschlussstück 7 weist mit dem Generator 12 verbundene Elektrokontakte 17 auf, über die der Generator 12 an der Ladevorrichtung 13 des Akkumulators 5 anschließbar ist. Hierzu weisen der Saugkanal 22 des Grundgehäuses 2, oder gegebenenfalls das Saugrohr oder der Saugschlauch des Staubsaugers komplementäre Elektrokontakte auf, die über elektrische Verbindungsleitungen 14 an der Ladevorrichtung 13 angeschlossen sind.
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Das in 3 skizzierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 2 gezeigten Beispiel dadurch, dass der Generator (Dynamo) 12 mit einer durch das Laufrad 10 angetriebenen Welle 15 gekoppelt ist, wobei der Generator 12 beabstandet von dem Laufrad 10 innerhalb des Gehäuses 8 der Saugdüse 6 angeordnet ist.
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Bei dem in 4 skizzierten Ausführungsbeispiel ist der Generator (Dynamo) 12 über ein Übersetzungsgetriebe 16 mit der Welle 15 gekoppelt. Durch das Getriebe 16 wird die Drehzahl des Laufrades 10 bzw. der Laufradwelle 15 auf eine höhere Drehzahl des Rotors des Generators 12 übersetzt. Das Getriebe 16 kann beispielsweise als Riemengetriebe und/oder Zahnradgetriebe ausgeführt sein.
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Die im Grundgehäuse 2 des Staubsaugers 1 angeordnete Ladevorrichtung 13 ist vorzugsweise auch für ein Aufladen des Akkumulators 5 durch Anschluss an ein Niederspannungsnetz mit einer Spannung vorzugsweise kleiner/gleich 240 Volt ausgelegt. Alternativ oder ergänzend dazu kann das Grundgehäuse 2 außenseitig auch mit mindestens einer an der Ladevorrichtung 13 angeschlossenen Solarzelle (nicht gezeigt) versehen sein.
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Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Varianten denkbar, die auch bei von den gezeigten Beispielen abweichender Gestaltung von der in den beigefügten Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Staubsauger auch als Bodenstaubsauger ausgeführt sein, dessen Grundgehäuse mit Lenkrollen versehen auf einem zu reinigen Fußboden verfahren werden kann. In diesem Fall wird das Grundgehäuse des Bodenstaubsaugers über einen flexiblen Saugschlauch und ein Saugrohr mit dem Anschlussstück 7 der Saugdüse 6 verbunden.
