DE2142882C3 - Staubsaugermundstuck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Staubsaugermundstück mit einem von der zu reinigenden Räche zur Saugleitung führenden Saugkanal und mit zwei Reinigungswerkzeugen, nämlich einer Bürste und einer Rachdüse, die alternativ in Berührung mit der zu reinigenden Fläche gebracht werden können, wobei das eine Reinigungswerkzeug mittels einer Umstelleinrichtung in Form einer beweglichen Scheidewand wie beispielsweise einer Membran bewegbar ist. die einen aus einem oder mehreren Teilen bestehenden Raum abgrenzt, der mit einer ersten Stelle des Saugkanals über einen Verbindungikanal in Verbindung steht, und wobei die Schei dewand von dem Unterdruck im Saugkanal gegen die Wirkung eines Rückstellglieds betätigbar ist.

Bei einem bekannten Staubsaugermundstück der vorerwähnten Art besteht die Umstelleinrichtung aus einer mit dem einen der Reinigungswerkzeuge vcrbun denen Gummimembran, die in einem mit dem Saugkanal des Mundstücks in Verbindung stehenden Raum angeordnet ist. Auf Grund des im Saugkanal auftretenden und in Abhängigkeit von der Art der zu bearbeitenden Fläche variierenden Unterdrucks wird die Membran in die eine oder andere Lage verstellt. Das mit der Membran verbundene Reinigungswerkzeug, beispielsweise eine Bürste, wird dadurch in bzw. außer Berührung mit der vom Mundstück zu bearbeitenden Fläche gebracht. Die Membran wird ferner von einem Rückstellglied in Form einer Feder beaufschlagt, die so bemessen ist, daß ein Umstellen der Reinigungswerkzeuge auftritt, wenn das Mundstück auf Flächen bestimmter Art aufgesetzt wird. Beispielsweise muß beim Absaugen eines Teppichs die Membran auf Grund des dabei ansteigenden Unterdrucks die Bürsten vom Teppich abheben, während beim Absaugen eines Fußbodens der Unterdruck sinkt, so daß die Bürste von neuem in Berührung mit der zu reinigenden Fläche gebracht wird. Um einen einwandfreien Wechsel der Reinigungswerkzeuge unter allen Bedingungen zu gewährleisten, sollte die Leistung des mit dem Mundstück verbundenen Staubsaugers nicht in zu weiten Grenzen schwanken. Wenn das Saugvermögen in außergewöhnlichem Maße sinken sollte, beispielsweise im Fall, daß der Staubsammler stark verstopft ist, wird die in der Zeiteinheit durch den Saugkanal strömende Luftmenge vermindert, und der im Saugkanal auftretende Unterdruck wird für ein einwandfreies Umschalten zu klein. Beim Absaugen eines Teppichs wird deshalb die Bürste in Berührung mit ihm bleiben. Wenn andererseits das Saugvermögen und folglich auch der Luftdurchsatz in der Zeiteinheit zu groß werden, kann es vorkommen, daß die Membran mit der Bürste auch beim Absaugen eines harten Fußbodens angehoben wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Staubsaugermundstück der eingangs genannten Art den vorerwähnten Nachteil zu beseitigen und demgemäß eine solche Funktion der Umstelleinrichtung zu ermöglichen, daß ein einwandfreier Wechsel der Reinigungswerkzeuge je nach der zu bearbeitenden Fläche selbsttätig stets zuverlässig auch dann erfolgt, wenn sich die

Luftmenge und die Saugleistung des Staubsaugers beträchtlich ändern sollten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Steuerventil in dem Verbindungskanal vorgesehen ist, das durch die Differenz zyischen dem Unterdruck an der ersten Stelle und dem Unterdruck an einer zweiten stromaufwärts im Abstand zu der ersten Stelle gelegenen Stelle des Saugkanals betätigbar ist, wobei ii. der einen Steuerstellung des Steuerventils Verbindung zwischen dein Raum und dem Saugkanal hergestellt ist, während in der anderen Steuerstellung die Verbindung unterbrochen ist

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Staubsaugermundstücks sind Gegenstand der übrigen Ansprüche. In der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Dort ieigt

Fig.) einen Längsschnitt durch eine Hälfte eines Staubsaugermundstücks,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Mundstück in ao dessen Längsmitte,

F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 2 in vergrößertem Maßstab mit einer geringfügigen Abänderung und

F i g. 4 eine Unteransicht des oberen Mundstückteils im mittleren Bereich bei entferntem Unterteil und »5 Steuerventil.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Staubsaugermundstück aus einem Oberteil 10 und einem Unterteil 11, die durch nicht dargestellte Schrauben miteinander verbunden sind. Zum Anschluß des Mundstückes an den Saugschlauch eines Staubsaugers hat das Oberteil 10 ein Anschlußrohr 12. Das Unterteil 11 hat Rippen 13, an denen eine Bodenplatte 14 befestigt ist. Die Rippen und die Bodenplatte bilden zusammen eine Flachdüse. Die Bodenplatte 14 weist eine langgestreckte öffnung auf, die sich über die Länge des Mundstücks erstreckt und zusammen mit dem Spalt zwischen den Rippen eine Saugöffnung 15 bildet. Zwischen der Saugöffnung 15 und dem Anschlußrohr 12 erstreckt sich ein Saugkanal 16. Das Unterteil 11 hat ferner Laufrollen 17.

Zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 11 ist eine Membran 18 eingespannt. Die Membran 18 ist mit einem Halter 19 für Bürsten 20 verbunden. Wie klar erkennbar au3 F i g. 2 hervorgeht, haben die Längskanten des Halters 19 die Form von Rinnen 21, in welche die Bürsten 20 eingesetzt sind. In jeder Hälfte des Mundstücks befindet sich an der Oberseite der Membran 18 eine Profilplatte 22, gegen welche das eine Ende einer Feder 23 anliegt. Das andere Ende der Feder 23 stützt sich gegen das Oberteil 10 ab. Die Membran 18, der Halter 19 und die Profilplatten 22 bilden zusammen eine Einheit. Weiterhin hat die Membran 18 einen Randteil 32, der als Schutz für den Rand des Werkzeugs dient.

Wie die F i g. 2 bis 4 deutlich erkennen lassen, ist in dem Oberteil 10 ein Verbindungskanal 24 ausgebildet, der den Saugkanal 16 mit einem Hohlraum 25 verbindet. Die Wände des Hohlraums 25 bilden einen Sitz 26 (F i g. 4), gegen den eine dünne Ventilmembran 27 ruht. Die Sitzfläche des Ventilsitzes 26 ist sehr klein und kann beinahe als eine scharfe Kante bezeichnet werden. Die Ventilmembran 27 ist zwischen Flächenabschnitten des Oberteils 10 und einer Abdeckung 28 von solcher Form eingeklemmt, daß in dem an die Ventilmembran 27 anschließenden Bereich eine Kammer 29 gebildet ist. Die Kammer 29 steht über einen Kanal 30 mit dem Saugkanal 16 an einer Stelle in Verbindung, die sich in einem Abstand von der Einmündung des Kanals 24 in dem Saugkanal 16 befindet Zwischen den Einmündungen der Kanäle 24 und 30 weist der Saugkanal 16 eine Verengung 3t auf. Außerhalb des Ventilsitzes 26 ist ein Ringraum 33 geformt, der über öffnungen 34 mit einem zwischen der Oberseite der Membran 18 und dem Oberteil 10 gebildeten Raum 35 in Verbindung steht. Der Raum 35 ist mit der äußeren Umgebung über eine enge öffnung 37 verbunden; diese öffnung kann jedoch entfallen, wenn das Staubsaugwerkzeug derart ausgebildet ist, daß eine genügend große Menge Leckluft in den Raum 35 rings um die Seitenkanten der Membran eindringen kann.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 ist die gleiche wie diejenige nach F i g. 2 mit Ausnahme einer Drosselstelle 36 nahe der Einmündung des Kanals 24 in die Kammer 25.

Das vorbeschriebene Staubsaugermundstück arbeitet wie folgt:

Auf die von der Membran 18 gebildete Verstelleinrichtung wirken nach unten die Federn 23. wodurch auch die Bürsten 20 nach unten in Arbeitsstellung in Berührung mit der Arbeitsfläche gedrückt werden. Bei der Benutzung des Mundstücks strömt eine bestimmte Luftmenge pro Zeiteinheit durch den Saugkanal 16 und bewirkt dann den Aufbau eines Unterdrucks. Dieser Unterdruck ist an den Einmündungen der Kanäle 24 bzw. 30 von unterschiedlicher Größe. Die Verengung 31 dient zur Erhöhung dieser Druckdifferenz. Über den Kanal 24 wird die Kammer 25 den im Saiigkanal 16 rechts der Verengung 31 herrschenden Druck annehmen, während sich in der Kammer 29 der gleiche Unterdruck aufbauen wird, der links der Verengung 31 herrscht und einen geringeren Wert hat als der ersterwähnte Unterdruck. Das Verhältnis zwischen der von dem Sitz 26 umschlossenen Teilfläche und der Gesamtfläche der Ventilmembran 27 ist ein solches, daß die Bewegungsmöglichkeiten der Membran zu beiden Seiten der Kante des Ventilsitzes 26 dieselben sind. Die Ventilmembran 27, die sehr nachgiebig ist, kann sich somit zu beiden Seiten der Sitzkante gleichermaßen ausbauchen. Die Funktion der Ventilmembran 27 ist durch die beiderseits der Membran in unmittelbarer Nähe der Sitzkante herrschenden Unterdrücke bestimmt. Das Verhältnis zwischen der vom Ventilsitz 26 umschlossenen Fläche und der Gesamtfläche der Ventilmembran 27 ist von sekundärer Bedeutung. Wie oben erwähnt, besteht die einzige zu erfüllende Bedingung darin, daß der Abstand zwischen der Sitzkante und der Einspannstelle der Membran genügend groß ist, um es der nachgiebigen Membran zu ermöglichen, sich im Bereich beiderseits und unmittelbar neben dem Ventilsitz gleichmäßig stark zu bewegen.

In einer (nicht dargestellten) Ausführungsform kann die Ventilmembran wahlweise auch mit einem kolbenartigen Teil verbunden sein, so daß sie sich hauptsächlich geradlinig auf den Sitz zu bzw. von diesem weg bewegt. In diesem Fall ist das Verhältnis zwischen der vom Sitz umschriebenen Fläche und der Gesamtfläche der Membran von großer Bedeutung, während die Unterdrücke in dem Bereich unmittelbar neben der Sitzkante keine Bedeutung haben. Dem an die Kammer 29 angrenzenden Teil der Ventilmembran 27 müßte dann eine Größe gegeben werden, die angenähert zweimal so groß wie die vom Sitz 26 umschriebene Fläche ist.

Wenn das in der Zeichnung dargestellte Mundstück auf einer harten Oberfläche benutzt wird, bildet sich im Saugkanal 16 und folglich auch in der Kammer 29 ein

vergleichsweise geringer Unterdruck aus, weil die geförderte Luftmenge groß ist. Wegen der Verengung 31 werden der Unterdruck an der Einmündung des Kanals 24 rechts der Verengung 31 und folglich auch der Unterdruck in der Kammer 25 beträchtlich höher als der Unterdruck im Kanal 16 sein. Da Luft durch die öffnung 37 in den Raum 35 und folglich auch in den Ringraum 33 einsickert, wird der Druck po des Ringraums 33 angenähert gleich Null (Atmosphärendruck) sein. Die Verengung 31 ist so bemessen, daß während dieses Betriebszustandes das Membranventil 27 geschlossen bleibt. Infolgedessen wird die Membran 18 lediglich von den nach unten wirkenden Federkräften beaufschlagt sein, und die Bürsten 20 werden eine Arbeitsstellung in Berührung mit der zu reinigenden Fläche einnehmen.

Beim Staubsaugen auf einer weichen Fläche, beispielsweise einem weichen Teppich, wird der Unterdruck im Saugkanal 16 vergleichsweise hoch sein, während die geförderte Luftmenge klein ist. Der Unterschied zwischen den Unterdrücken zu beiden Seiten der Verengung 31 wird dann gering sein, und demzufolge werden die in den Kammern 25 und 29 herrschenden Unterdrücke angenähert einander gleich sein. Während dieses Betriebszustandes wird das Membranventil 27 öffnen. Ferner werden in diesem Betriebszustand die Kammer 35 und der Ringraum 33 einen Unterdruck besitzen, der ausreicht, um die Federkraft zu überwinden. Die Bürsten 20 werden deshalb in das Mundstück zurückgezogen werden, und die Flachdüse wird, da die Laufrollen so ausgebildet sind, daß sie leicht in den Teppich einsinken, seine Arbeitsstellung in Berührung mit dem Teppich einnehmen.

Wenn für einen Augenblick angenommen wird, daß der Verbindungskanal 24 großen Querschnitt besitzt, dann wird sich der Unterdruck im Hohlraum 25 nicht ändern, wenn das Membranventil öffnet. Dies bedeutet, daß die aufwärts gerichtete Kraft auf die Membran 18 nicht sehr stark anwachsen kann, bevor das Ventil von neuem schließt. Um dem abzuhelfen, muß der Kanal 24 so bemessen sein, daß er als Drossel für den Hohlraum 25 wirkt. Wenn in diesem Fall auch die Öffnungsfläche des Membranventils groß ist, so daß die gesamte Drosselwirkung im Verbindungskanal 24 und der öffnung 37

ίο auftritt, dann wird der Unterdruck im Hohlraum 25 schnell absinken, wenn das Membranventil öffnet, wodurch das Ventil für längere Zeit offen sein kann. In F i g. 3 ist für diesen Fall eine Ausführungsform gezeigt, in welcher eine zusätzliche Drosselstelle 26 zwischen dem Verbindungskanal 24 und dem Hohlraum 25 vorgesehen ist.

Die Drosselung im Verbindungskanal 24 darf jedoch nicht übermäßig stark sein, weil in diesem Fall das Werkzeug zu träge wirkend werden würde und die Ge-

ao fahr bestünde, beispielsweise wenn das Werkzeug von einem harten Boden auf einen Teppich überführt wird, daß die Bürsten nicht sofort ihre Arbeitsstellung verlassen. Da fortgesetzt Luft in die Kammer 36 und den Ringraum 33 durchidie öffnung 37 einsickert, wird das

as Membranventil 27 in regelmäßigen Intervallen öffnen und schließen, wenn das Werkzeug auf einer weichen Fläche benutzt wird. Durch geeignete Bemessung der Federn und Drosselquerschnitte einerseits in dem Verbindungskanal 24 und andererseits in der Öffnung 37 wird der Unterdruck des Ringraums 33, wenn das Membranventil geschlossen ist, jedoch nicht so tief sinken, daß die Membran 18 nach unten gedruckt wird, bevor das Ventil erneut öffnet. Die Bürsten 20 werden deshalb beim Absaugen eines Teppichs ständig in das Werkzeug zurückgezogen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   ' 1. Staubsaugermundstück mit einem von der zu reinigenden Fläche zur Saugleitung führenden Saugkanal und mit zwei Reinigungswerkzeugen, nämlich einer Bürste und einer Flachdüse, die alternativ in Berührung mit der zu reinigenden Fläche gebracht werden können, wobei das eine Reinigungswerkzeug mittels einer Umstelleinrichtung in *° Form einer beweglichen Scheidewand wie beispielsweise einer Membran bewegbar ist, die einen aus einem oder mehreren Teilen bestehenden Raum abgrenzt, der mit einer ersten Stelle des Saugkanals übei einen Verbindungskanal in Verbindung steht, und wobei die Scheidewand von dem Unterdruck im Saugkanal gegen die Wirkung eines Rückstellglieds betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil in dem Verbindungskanal (24. 25. 29) vorgesehen ist, das durch die Diffe- ao renz zwischen dem Unterdruck an der ersten Stelle und dem Unterdruck an einer zweiten stromaufwärts im Abstand zu der ersten Stelle gelegenen Steile (30) des Saugkanals (16) betätigbar ist, wobei in der einen Steuerstellung des Steuerventils Ver- as bindung zwischen dem Raum und dem Saugkanal hergestellt ist, während in der anderen Steuerstellung die Verbindung unterbrochen ist.
2. 2. Staubsaugermundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Stellen im Saugkanal (16) eine Verengung (31) vorgesehen ist.
3. 3. Staubsaugermundstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil eine Membran (27) aufweist, die gegen einen Sitz (26) abdichtet, der einen Hohlraum (25) umschließt und die Membranfläche in zwei Abschnitte unterteilt, von denen der eine über den Hohlraum (25) im Sitz (26) mit der ersten Stelle im Saugkanal (16) und der «ndere mit dem die Schweidewand (18) enthaltenden Raum (35) in Verbindung steht, wobei die vom Sitz (26) abgewandte Seite der Membran (27) mit der zweiten Stelle im Saugkanal (16) verbunden ist.
4. 4. Staubsaugermundstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran an ihrem Außenumfang eingespannt und mit einem gegen den Sitz dichtenden kolbenförmigen Teil verbunden ist, wobei die Querschnittsfläche des Hohlraums innerhalb des Sitzes angenähert gleich der Hälfte der Membranfläche ist.
5. 5. Staubsaugermundstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (26) die Form einer scharfen Kante hat und daß die Membran (27) in einem solchen Abstand vom Sitz (26) eingespannt ist, daß ihre Bewegungsmöglichkeiten auf beiden Seiten in unmittelbarer Nachbarschaft der Sitzkante die gleichen sind.
6. 6. Staubsaugermundstück nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der ersten Stelle im Saugkanal (16) über den Verbindungskanal (24) verbundene Hohlraum (25) einen größeren Querschnitt als der Verbindungskanal (24) besitzt.
7. 7. Staubsaugermundstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungskanal (24) und dem Hohlraum (25) eine Drosselstelle (36) angeordnet ist.
8. 8. Staubsaugermundstück nach einem der An-

   sprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Scheidewand (18) enthaltende Raum (35) mit der Umgebungsluft über einen Kanal (37) von im Vergleich zur Öffnungsfläche des Steuerventils geringem Querschnitt in Verbindung steht