-
Beschreibung
-
Bearbeitunqswalze für Teppichtrockensaugreinigungsgerät Die Erfindung
betrifft eine weiterentwickelte Bearbeitungswalze in einem Teppichtrockensaugreinigungsgerät
gemäß DT-PS 2708 681 (Deutsche Patentanmeldung P 27 08 681.3-15) gemäß Oberbegriff
des Patentanspruches. Eine Bearbeitungswalze aus unterschiedlich schräggestellten
Ringscheibenvorsprüngen mit dazwischen befindlichen freibleibenden Ringnuten war
bereits in der US-PS 2 476 537 beschrieben worden. Die Wirkung dieser Bearbeitungswalze
sollte darin bestehen, infolge der schnellen Rotation dieser Walze ein schnelles
seitliches Hin- und Herschütteln des Teppichflors mit entsprechend intensiver Lockerung
der Staubteilchen im Teppichflor für den Abtransport durch den Luftstrom eines Staubsaugers
zu erreichen. In der Praxis hat sich dieser Vorschlag nicht durchführen lassen,
weil angenommen worden war, das Material einer solchen Profilwalze müsse aus elastischem,
leicht nachgijbigem Material bestehen, um den Teppich nicht zu beschädigen. Ein
solches Material vermag aber den dauernden Abknickungen bei den blitzschnellen Lateralbewegungen
nur sehr kurze Zeit zu widerstehen, d.h., diese Profilwalzen unterlagen einem zu
großen Verschleiß.
-
Für die mechanische Staublockerung in Staubsaugergeräten waren deshalb
praktisch nur Bürstenwalzen und Klopfwaizen gebräuchlich.
-
Erst durch die Ausführung der Profilwalze gemäß dem Hauptpatent
mit
einem formfesten Profil, senkrecht angeordneten nutenbegrenzenden Flächen bei den
schräggestellten Ringscheibenvorsprüngen und gegenseitige progressive Verdrehung
der Schrägstellungsausrichtungen der einzelnen Ringscheibenvorsprünge war die Grundidee
der den Teppichflor hemmenden und seitlich rüttelnden Profilwalzen praktisch einsatzfähig
geworden. Der Einsatz einer Profilwalze gemäß Hauptpatent hat gegenüber der Bürstenwalze
den Vorteil, daß sie den Teppich nicht einseitig bestreicht, sondern in blitzschneller
Folge hin- und herfrisiert und dadurch den Teppichflor gründlich durchschüttelt.
Damit ist eine wesentlich intensivere Staubpartikelentfernung aus dem Teppichflor
erreichbar.
-
Sowohl bei der Bürstenwalze wie auch bei der Profilwalze ist es aber
technisch schwierig, den unter den Düsenkanten zum Teil auch durch den Teppichflor
wandernden Luftstrom nahe genug an den Ort der mechanischen Bearbeitung durch Bürsten-
oder Massagewalze heranzubringen. Bei dem Reinigungsvorgang überstreicht zuerst
eine Staubsaugerdüsenkante den Flor, dann schlagen die Borsten der Bürste in einer
Richtung gegen den Teppichflor und legen diesen entsprechend um. Während des Borstenschlages
ist der Teppich, wenn überhaupt, nur sehr geringer Luftströmung ausgesetzt und diese
Luftströmung ist durch die Mitnahme der Luft zwischen den Borsten parallel zur Teppichoberfläche
gerichtet. Durch das Aufeinanderlegen der Teppichflorfasern werden nur die allerobersten
Enden dieser Fasern von Borsten und Luftstrom erreicht. Im weiteren Verlauf des
Überstreichens des Teppichs mit dem Bürstensauger wandert die zweite Saugdüsenkante
über den Teppichflor. Die Bürste hat also wenig Chance, tief sitzenden Schmutz aus
dem Teppichflor herauszutransportieren.
-
Aber auch bei Ersatz der Bürstenwalze durch eine Profilwalze gemäß
Hauptpatent wird der durch das Hin- und Herrütteln des Teppichflors gelockerte Schmutz
von dem unter den Staubsaugerdüsenkanten herkommenden Luftstrom nur unvollständig
erfaßt und abtransportiert.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin,
die Profilwalze gemäß Hauptpatent in solcher Weise auszugestalten, daß der von der
Außenluft herkommende Luftstrom vor seinem Entweichen durch den Saugdüsenkanal näher
an den Sitz der Staubpartikel lm Teppichflor herangeführt wird.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei den im Anspruchsoberbegriff
genannten Teppichbearbeitungswalzen dadurch erreicht, daß man die im kennzeichnenden
Teil des Anspruches definierten Merkmale vorsieht.
-
Die erfindungsgemäße Teppichbearbeitungswalze hat gegenüber ihrem
größten Außendurchmesser der Ringprofile einen verhältnismäßig großen, die Ringnutenböden
darstellenden Kerndurchmesser, der beispielsweise um nur 5 mm kleiner als der Außendurchmesser
gehalten erden braucht. Beim Aufliegen der Bearbeitungswalze auf dem Teppichflor
liegt also durch das Einsinken der Ringprofile auch der Walzenkernaußenmantel auf.
Diese Bearbeitungswalze besitzt einen inneren Hohlraum, der mit der Außenluft in
Verbindung gebracht werden kann.
-
Die Luftlöcher im Walzenkernaußenmantel können einen Durchmesser von
beispielsweise 1,5 mm besitzen. Diese Luftlöcher ermöglichen den Zutritt der Atmosphären
luft nicht nur unter den Düsenkanten des Staubsaugers her, sondern direkt auf den
mit der Bearbeitungswalze geschüttelten Teppichflor, wodurch der Abtransport der
gelockerten Staubpartikel erleichtert wird.
-
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal sind die Luftlöcher
jeweils paarweise gegenüberliegend an den Stellen maximaler Aus ladungen der Ringscheibenvorsprünge
eingelassen. Hierdurch wird erreicht, daß die durch die Luftlöcher aus dem Walzenkern
strömende Luft immer dann gegen den Teppich zielt, wenn der Flor gerade durch die
benachbarten Ringprofile in der einen bzw. in der anderen Richtung parallel zur
Walzenachse beiseite geschoben wird. Der Flor wird also in der einen Richtung gescheitelt
und erhält dabei einen in der Scheitelrichtung rasch durcheilenden
Luftstrahl
in den Scheitel und dann wiederum beim Scheiteln in der anderen Richtung einen zweiten
Luftstrahl durch den Scheitel.
-
Bei der raschen Drehung der Bearbeitungswalze unterstützt die Zentrifugalkraft
den Luftaustritt aus den Bohrungen, der auch durch die Saugwirkung des Unterdrucks,
der die Bearbeitungswalze umgibt, erzeugt wird.
-
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal sollten die Luftlöcher
eine Bohrungslänge von etwa einem Drei- bis Vierfachen ihres Durchmessers haben,
damit die Austrittsluft möglichst als gebündelter Strahl austritt und außerdem während
ihrer Verweilzeit in der Bohrung die volle Winkelgeschwindigkeit der Walze erhält.
-
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist die Bearbeitungswalze
aus einzelnen gleichförmigen Bauelementen zusammengesetzt, die gemäß dem Kennzeichen
des Anspruchs 4 den Hohlraum für die Luftzuführung zu den Luftlöchern in den einzelnen
Bauelementen enthalten.
-
Zur näheren Erläuterung sei die Erfindung anhand der beigegebenen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Skizze der Luftströme
und Figur 2 eine perspektivische, teilweise weggebrochene Ansicht eines der zur
Bearbeitungswalze zusammensetzbaren Bauelemente.
-
In Fig. 1 ist in seitlichem Schnitt der Staubsaugerdüsenkanal D, der
mit seinen unteren Kanten X f dem Teppichflor 2 auf liegt, zusammen mit dem Walzenkern
arbeitungswalze sichtbar. Der Walzenkern trägt auf seinem Außenmantel 5A die Ringscheibenvorsprüng
4 elche im unteren Teil die Fasern des Teppichflors beiseite geschoben haben. Der
Wa lzenkernaußenmante 1 5A enthält die ihn durchbohrenden Luftlöcher 5L in den Hohlraum
5H hinein. Der Walzenkernaußenmantel 5A stützt sich durch
5B Stützbrücken
uf den Walzenkerninnenmantel 51, der wiederum auf dem Antriebsachsenkern 5K rotierbar
sitzt. Bei der Rotation der Bearbeitungswalze strömt die in die Bohrung der Luftlöcher
5L eingedrungene Luft zunächst in den Unterdruckraum, der die Bearbeitungswalze
umgibt. Dabei wird diese Luft durch den Sog und die Zentrifugalkraft stark nach
außen beschleunigt.
-
Erreicht dieser Luftstrahl jedoch bei der Rotation der Walze den gescheitelten
Flor der Teppichoberfläche, so trifft er mit seiner vollen, vorher aufgenommenen
kinetischen Energie auf den Teppichflor, wird dort durch den Aufprall auf den Scheitelgrund
der beiseite geschobenen Fasern des Teppichflors und den dort auch von den Düsenkanten
des Staubsaugers her eindringenden Luftstrom von Atmosphärendruck plötzlich abgebremst
und verwirbelt.
-
Bei weiterer Drehung des Walzenkerns verläßt der Luftstrahl den Teppich,
um bis zu seiner Rückkehr in Teppichrichtung wieder beschleunigt zu werden. Diese
in kurzen Intervallen (zweimal pro Walzenumdrehung) in oder auf den gescheitelten
Teppichflor auftreffenden und entlang der Scheitelrichtung durcheilenden Luftstrahlstöße
bzw. Luftdruckanstiegsstöße, lockern und erfassen den im Teppichflor verankerten
Schmutz und Staub nicht nur von oben, sondern nach dem Abwandern des Luftdruckstoßes
auch von unten nach oben, weil der Luftstrahl im Teppichflorscheitel zuerst auf
den Scheitelgrund auftrifft und nach der Druckentlastung von dort aus horizontal
als eine Luftabströmung schräg nach oben abgelenkt wird. Dabei reißt er den Schmutz
mit sich fort und transportiert ihn in den Absaugstrom D des Staubsaugers.
-
Fig. 2 zeigt ein Bauelement 7 der zu einer Bearbeitungswalze zusammensteckbaren
und auf einen Antriebsachsenkern aufsteckbaren Sockelmuffe 10. Der ausgehöhlte Walzenkern
besteht aus einem Walzenkernaußenmantel 5A und einem Walzenkerninnenmantel 51, die
gegenseitig abgestützt sind durch die Walzenkernstützbrücken 5B.
-
Diese speichenartigen Walzenkernstützbrücken 5B sind nicht in der
gesamten Länge der Sockelmuffen ausgebildet, damit sie bei dem Zusammenstecken der
Sockelmuffen nich#urchgängige Innenwände
bilden und den Hohlraum
nicht in unterschiedliche Abteilungen auseinandertrennen. Der Walzenkernaußenmantel
5A trägt den Ringscheibenvorsprung 3 und bildet den Ringnutenboden 4. In den Ringnutenboden
4 sind die Luftlöcher 5L eingelassen, derart, daß sie mit den entsprechenden Bohrungen
der benachbarten Sockelmuffe zusammenpassen. Die Sockelmuffen werden durch die Axialvor
sprünge 8 und Axialeinbuchtungen 9 in der gewünschten Verdrehungsrichtung aneinandergefügt.
Dabei beträgt der Verdrehungswinkel Rx = 3600, geteilt durch die Anzahl der Ringe
bzw. Sockelmuffen auf dem (nicht gezeigten) Antriebsachsenkern. Die aneinandergrenzenden
Plächen der Sockelmuffen amAußenmantel 5 A und am Innenmantel ST stehen jeweils
senkrecht zur Rotationsachse und ergeben auf diese Weise einen festen Zusammenhalt
der zusammengesteckten Sockelmuffen.
-
Der entsprechend einem Bund auf einer Hülse einstückig auf dem Walzenkernaußenniantel
5A ausgebildete Ringscheibenvorsprung 3 besitzt die zum Beiseiteschieben dienende
r@@gnutenbegrenzende Fläche 6. der Teppichflorfasern