DE4304682A1 - Staubsaugerdüse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubsaugerdüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Staubsaugerdüsen der in Rede stehenden Art weisen im Bereich der Bodenplatte oder einer sog. als Bodenplatte fungierenden Gleitplatte einen in einen Saugkanal mündenden Strömungskanal zur gezielten Führung der durch die Saugleistung eines Staub­ saugermotors aufgebrachten Saugströmung auf. Der Strömungska­ nal ist nach unten, das heißt beim Gebrauch der Staubsauger­ düse zum zu saugenden Boden hin, offen ausgebildet. Üblicher­ weise sind mehrere derartige Strömungskanäle vorgesehen, die sich symmetrisch zum zentralen Saugrohr zu den beiden axialen Enden der Düse erstrecken.

Bei bekannten Staubsaugerdüsen der in Rede stehenden Art ist der Strömungskanal bzw. sind die Strömungskanäle mit im we­ sentlichen über die gesamte Länge konstantem Querschnitt aus­ gebildet, wobei lediglich im Mündungsbereich zum Saugkanal eine mehr oder weniger lokale Aufweitung des Querschnitts stattfindet, um einen reibungslosen Übergang zum Saugkanal ohne nennenswerten Strömungswiderstand zu gewährleisten. Nach­ teilig bei dieser Gestaltung der Strömungskanäle ist vor al­ lem, daß der über die gesamte axiale Länge der Strömungskanäle wirkende Sog, das heißt der vom Staubsauger aufgebrachte Un­ terdruck, ungleichmäßig verteilt ist. Dabei nimmt bei dieser bekannten Querschnittsgestaltung die Saugwirkung in den Strö­ mungskanälen von innen, das heißt vom Bereich des Saugkanals, nach außen zu den axialen Enden der Strömungskanäle ab, so daß keine gleichmäßige Saug- und damit Reinigungsleistung der Staubsaugerdüse über ihre ganze Breite bzw., bezogen auf die Längsachse der Strömungskanäle, über deren gesamte Länge ge­ währleistet ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Staubsaugerdüse der eingangs ge­ nannten Art hinsichtlich der Gleichmäßigkeit ihrer Reinigungs­ leistung über die gesamte Düsenbreite zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine Staubsaugerdüse nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Erfindung liegt zunächst einmal die Erkenntnis zugrunde, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Saugluft und damit ver­ bunden die spezifische Saugleistung mit abnehmendem Quer­ schnitt der Strömungskanäle zunimmt. Dies gilt in dieser idealen Form jedoch ausschließlich für einen allseitig ge­ schlossenen, das heißt lediglich axial offenen Strömungskanal. Bei einer Strömungskanalgestaltung wie bei Staubsaugerdüsen der hier in Rede stehenden Art mit nach unten, das heißt, zum zu saugenden Boden hin offenen Querschnitt wird jedoch die Strömungsgeschwindigkeit im Strömungskanal und damit verbunden die Saugleistung auch von der über die Längskanten der Strö­ mungskanäle eindringenden angesogenen Luft bestimmt. Da die Menge dieser über die Kanten des Strömungskanals angesogenen Luft im Bereich des Saugkanals am größten ist und mit zuneh­ mender Entfernung vom Saugrohr abnimmt, ist eine gleichmäßige Strömungs- und damit Reinigungsleistung der Staubsaugerdüse bezogen auf die axiale Länge der Strömungskanäle nur dann zu erreichen, wenn die Strömungskanäle so gestaltet sind, daß die die Strömungsgeschwindigkeit erhöhende Querschnittsveränderung der Strömungskanäle mit zunehmender Entfernung vom Saugkanal und die die Strömungsgeschwindigkeit im Strömungskanal vermin­ dernde Zufuhr der über die Längskanten der Strömungskanäle an­ gesogenen Luft einander an jedem Punkt des Strömungskanales über dessen gesamte axiale Länge ausgleichen. Dabei hat sich in Versuchen gezeigt, daß die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn der Strömungskanal doppelparabolisch ausgebildet ist. "Doppelparabolisch" im Sinn der vorliegenden Erfindung bedeutet dabei, daß sowohl der Querschnitt durch den Strö­ mungskanal ein nach unten offenes parabolisches Profil auf­ weist, wobei dabei die Wände des Strömungskanals die beiden Parabeläste bilden, als auch der Längsschnitt durch den Strö­ mungskanal, bezogen auf die Längsachse des Strömungskanals.

Dabei nimmt die Querschnittsfläche des Strömungskanals ausge­ hend vom Saugkanal in Richtung des vom Saugkanal wegweisenden Ende hin ab. Der Querschnitt selbst erweitert sich dabei stets vom Grund des Strömungskanals in Richtung des zu saugenden Bo­ dens.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Strömungskanal nicht nur im im wesentlichen senkrecht zur Bodenplatte gerichteten Längsschnitt parabolisch ausgebildet, sondern auch parabolisch in einem Längsschnitt, der im wesent­ lichen in der Ebene der Bodenplatte bzw. parallel zu dieser Ebene liegt. Dabei nimmt in analoger Weise zur vorher be­ schriebenen Gestaltung der Querschnitt oder die Querschnitts­ weite von dem vom Saugkanal wegweisenden Ende des Strömungska­ nals in Richtung Saugkanal zu. In dem zuletzt beschriebenen Längsschnitt wird die Schnittbreite in der Ebene der Boden­ platte bzw. der dazu parallelen Ebene analog zum Querschnitt von beiden Parabelästen bestimmt.

Eine besonders gleichmäßige Verteilung der Saugleistung über die gesamte axiale Länge des Strömungskanals wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch er­ reicht, daß der Saugkanal in an sich bekannter Weise zentral im axialen mittleren Bereich der Staubsaugerdüse angeordnet ist, wobei dann mindestens zwei in den Saugkanal mündende Strömungskanäle symmetrisch zum Saugkanal verlaufen. Dabei sind die Strömungskanäle vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Vorder- und/oder Hinterkante des Düsenkörpers ausgerich­ tet.

Eine weitere Beeinflussung und damit Steuerung der Strömungs­ verhältnisse in den Strömungskanälen und damit der Sauglei­ stung der Staubsaugerdüse kann gemäß einem weiteren Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Strömungskanäle nach axial außen, bezogen auf die Längsache der Strömungskanäle nicht geschlossen, sondern zumindest teil­ weise offen sind. Durch die Größe dieser Öffnung läßt sich die Menge der zuströmenden Nebenluft und damit die Saugleistung der Düse zumindest in den axial äußeren Enden der Strö­ mungskanäle weiter beeinflussen.

Um die Saugleistung der Staubsaugerdüse weiter zu verbessern, ist es gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, die vorderen und hinteren Kanten der Strö­ mungskanäle, bezogen auf eine Richtung quer zur Längsachse der Strömungskanäle, zumindest bereichsweise als Saug- bzw. Strö­ mungskanten auszubilden. Dabei können diese Strömungskanten durch aufgesetzte über die Ebene der Bodenplatte hervorragende Wülste ausgebildet sein. Vorzugsweise jedoch werden die Strö­ mungskanten dadurch gebildet, daß der Flächenbereich des Bo­ dens vor der vorderen Strömungskanalkante und/oder der Flä­ chenbereich hinter der hinteren Strömungskanalkante zumindest geringfügig gegenüber der durch die Bodenplatte gebildeten Horizontalebene von den Kanten weg nach oben geneigt ist, wo­ durch die Strömungskanalkante ohne Wulstbildung ein zumindest schwach keilförmiges Profil erhält.

Um die Saugwirkung der Staubsaugerdüse auf einen genau defi­ nierten Flächenbereich zu beschränken und damit die spezifi­ sche Saugleistung bezogen pro Flächeneinheit zu erhöhen, ist es gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vor­ gesehen, den Strömungskanal bzw. die Strömungskanäle zumindest bereichsweise mit Dicht- bzw. Abschlußelementen mit Abstand zu umgeben. Dadurch wird im Bereich zwischen den Strömungskanal­ kanten und den Dicht- bzw. Abschlußelementen eine besonders hohe Strömungsdichte und damit Saugwirkung erzielt. Die Dicht- bzw. Abschlußelemente können dabei in an sich bekannter Weise aus einem Borstenkranz und/oder einer Dichtlippe, insbesondere einer Dichtlippe aus einem Elastomermaterial bestehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden ledig­ lich Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht ein Ausführungsbei­ spiel einer erfindungsgemäßen Staubsaugerdüse;

Fig. 2 in nicht maßstabsgetreuer schematischer Teildar­ stellung einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch den Strömungskanal des Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 1;

Fig. 3 in teilweiser nicht maßstabsgetreuer Darstellung einen vertikalen Längsschnitt entlang der Linie B-B durch den Strömungskanal des Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 1; und

Fig. 4 in schematischer teilweiser Darstellung einen horizontalen Längsschnitt durch den Strömungska­ nal des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entlang der Linie C-C.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Staubsaugerdüse dargestellt. Die Staubsaugerdüse be­ steht aus einem Düsenkörper 1, der an seiner unteren Seite eine einstückig angeformte als Gleitplatte wirkende Boden­ platte 2 aufweist. In der Bodenplatte 2 sind nach unten, das heißt zum zu saugenden Boden hin, offene Strömungskanäle 3, 4 rinnenartig eingeformt, die im axial mittleren Bereich der Düse in einen gemeinsamen Saugkanal 5 münden. Der Saugkanal 5 ist über einen Saugrohranschlußstutzen 6, hier in Form eines Gelenkstutzens, mit dem nicht dargestellten Saugrohr eines Staubsaugers strömungsdurchlässig verbindbar. Die Strö­ mungskanäle 3, 4 sind an ihren axial äußeren, das heißt vom Saugkanal 5 wegweisenden Enden 7 offen ausgebildet. Die Längsachse der Strömungskanäle 3 und 4 verläuft im wesentli­ chen parallel sowohl zur Vorderkante 8 als auch zur Hinter­ kante 9 des Düsenkörpers 1 bzw. der Bodenplatte 2.

Sowohl im Bereich vor der Vorderkante der Strömungskanäle 3, 4 als auch im Bereich hinter der Hinterkante der Strömungskanäle 3, 4 ist jeweils eine sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Düse erstreckende Dichtlippe 10 angeordnet, wobei in der Darstellung nach Fig. 1 lediglich die vordere Dichtlippe schematisch dargestellt ist.

Das Profil des Strömungskanals 4, das gleich dem Profil des Strömungskanals 3 ist, ist in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, wobei die Schnittebenen den ein rechtwinkeliges Koordinatensy­ stem aufspannenden Ebenen entsprechen. In Fig. 2 ist ein Quer­ schnitt durch den Strömungskanal 4 entlang der Linie A-A dar­ gestellt. Dieser Querschnitt weist ein parabelförmiges Profil mit den beiden Parabelästen 11 und 12 und dem Scheitel 13 auf. Die Parabel öffnet sich dabei nach unten, das heißt zum zu saugenden Boden.

In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den Strömungskanal 4 ent­ lang der Linie B-B, die im wesentlichen der Scheitellinie 13 nach Fig. 2 entspricht, dargestellt. Aus dieser Darstellung ist zu entnehmen, daß sich die Querschnittshöhe, die im we­ sentlichen der Tiefe des Strömungskanals 4 entspricht, von axial innen, das heißt vom nicht dargestellten Saugkanal 5 nach axial außen zum axial äußeren Ende 7 verengt, wobei der Verlauf der Scheitellinie 13 und damit des Grundes des Strö­ mungskanals 4 parabolisch ist. Im Gegensatz zum Querschnitt nach Fig. 2 wird der Schnitt nach Fig. 3 jedoch lediglich ein­ seitig durch einen einzigen Parabelast 13 begrenzt, da der Strömungskanal 4 nach unten hin offen ist.

In Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch den Strömungskanal 4 ent­ lang der Schnittlinie C-C dargestellt. Die Schnittebene ent­ spricht dabei im wesentlichen der Ebene der Bodenplatte 2 bzw. einer dazu parallel horizontal verlaufenden Ebene. In dieser Darstellung sind die beiden Wandbereiche 11 und 12, entspre­ chend den Parabelästen der Darstellung nach Fig. 2 geschnit­ ten. Dabei wird durch die beiden Wandbereiche 11 und 12, die jeweils einen Ast einer Parabel darstellen, ein sich parabo­ lisch vom nicht dargestellten Saugkanal zum axial äußeren Ende 7 des Strömungskanals 4 verjüngendes Querschnittsprofil gebil­ det.

Aus der Darstellung nach Fig. 2 ist weiter zu ersehen, daß der hinter der Hinterkante 14 des Strömungskanals 4 liegende Be­ reich 15 der Bodenplatte 2 geringfügig gegenüber der Horizon­ talen nach oben um den Winkel a geneigt ist, wodurch die Strö­ mungskanalkante 14 ein keilförmiges Strömungsprofil erhält.

Claims (7)

1. Staubsaugerdüse mit einem einen Saugrohranschlußstutzen aufweisenden Düsenkörper und einer den Düsenkörper nach unten abschließenden Bodenplatte, wobei die Bodenplatte mindestens einen nach unten offenen in einen zentralen mit dem Saugrohranschlußstutzen verbundenen Saugkanal mündenden Strömungskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (3, 4) doppelparabolisch, das heißt sowohl im Querschnitt als auch im wesentlichen senkrecht zur Bodenplatte (2) verlaufenden Längsschnitt, bezogen auf die Längsachse des Strömungskanals (3, 4), parabo­ lisch, ausgebildet ist, wobei der Querschnitt vom Grund des Strömungskanals (3, 4) in Richtung Boden und von dem vom Saugkanal (5) wegweisenden Ende (7) des Strömungska­ nals (3, 4) in Richtung Saugkanal (5) zunimmt.

2. Staubsaugerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (3, 4) auch im parallel zur bzw. in der Ebene der Bodenplatte (2) liegenden Längsschnitt pa­ rabolisch ausgebildet ist, wobei der Querschnitt von dem vom Saugkanal (5) wegweisenden Ende (7) des Strömungska­ nals (3, 4) in Richtung Saugkanal (5) zunimmt.

3. Staubsaugerdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkanal (5) zentral angeordnet ist und minde­ stens zwei in den Saugkanal (5) mündende Strömungskanäle (3, 4) symmetrisch zum Saugkanal (5) angeordnet sind, wo­ bei die Strömungskanäle (3, 4) im wesentlichen parallel zur Vorder- und/oder Hinterkante (8) des Düsenkörpers (1) verlaufen.

4. Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (3, 4) nach axial außen, bezogen auf ihre Längsachse, offen sind.

5. Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen (8) und/oder hinteren Kanten der Strö­ mungskanäle (3, 4), bezogen auf eine Richtung quer zu ih­ rer Längsachse, zumindest bereichsweise als Saug- bzw. strömungskanten ausgebildet sind.

6. Staubsaugerdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanten dadurch gebildet werden, daß der Flächenbereich vor der vorderen Strömungskanalkante und/oder der Flächenbereich (15) hinter der hinteren Strö­ mungskanalkante (14) zumindest geringfügig gegenüber der Horizontalen geneigt sind, wodurch die Strömungskanal­ kante (14) ein keilförmiges Profil erhält.

7. Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch den Strömungskanal bzw. die Strömungskanäle (3, 4) zumin­ dest bereichsweise umgebende Dicht- bzw. Abschlußelemente in Form eines Borstenkranzes und/oder einer Dichtlippe (10), insbesondere einer Dichtlippe aus einem Elastomer­ material.