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Diese
Erfindung betrifft ein Fußbodenwerkzeug
für eine
Verwendung mit einem Staubsauger.
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Boden-
oder Büchsenstaubsauger,
wie in 1 gezeigt, umfassen im Allgemeinen einen Hauptkörper 10,
der eine Abscheidevorrichtung 11, wie beispielsweise einen
Zyklonabscheider oder einen Beutel, zum Abscheiden von Schmutz und
Staub aus einem eintretenden Schmutzluftstrom enthält. Der
Schmutzluftstrom wird über
eine Baugruppe aus Schlauch 15 und Handrohr 16,
die mit dem Hauptkörper 10 verbunden
ist, in den Hauptkörper 10 eingeleitet.
Der Hauptkörper 10 des
Staubsaugers wird durch den Schlauch vorwärts gezogen, wenn sich ein
Benutzer in einem Raum umherbewegt. Ein Reinigungswerkzeug ist am
entfernten Ende der Schlauch-Handrohr-Baugruppe befestigt. Üblicherweise
wird eine Palette an Reinigungswerkzeugen geliefert, so dass ein
Benutzer ein geeignetes Werkzeug für seine Reinigungsaufgabe,
wie beispielsweise ein Fugenwerkzeug und ein Bürstenwerkzeug, auswählen kann.
Für ein
allgemeines Reinigen auf dem Fußboden
ist der Staubsauger mit einem Fußbodenwerkzeug 20 versehen.
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2 zeigt
ein bekanntes Fußbodenwerkzeug
der von der Dyson Limited hergestellten und verkauften Art. Das
Fußbodenwerkzeug 20 umfasst eine
Unterseite 150, gemeinhin als Fußplatte bekannt, die mit einer
Fußbodenfläche ineinandergreift. Die
Fußplatte 150 definiert
einen Saugkanal 155, der zu der Fußbodenfläche zeigt und bei Anwendung dazu
dient, die Fußbodenfläche einer
Saugkraft auszusetzen, die ausreichend ist, um Schmutz und Schutt
von der Oberfläche
mitzunehmen. Das Werkzeug 20 umfasst ebenfalls einen Auslassverbinder 101, 102,
der an das Handrohr 16 (1) passt,
und eine kurze Verbindungsleitung 120, um den Luftstrom
von der Fußplatte 150 zu
dem Auslassverbinder 101, 102 zu befördern. Das
eine Ende der Verbindungsleitung 120 ist schwenkbar um
eine Achse 105 an der Fußplatte angebracht, und das
andere Ende der Verbindungsleitung ist schwenkbar um eine Achse 115 an
dem Auslassverbinder 101 angebracht. Die Verbindungsleitung 120 hat
ein Paar von an derselben angebrachten Fußboden-Eingriffsrädern 90. Bei
Anwendung überträgt diese
Anordnung die schiebende und ziehende Bewegung des Handrohres durch
einen Benutzer in eine gleitende Bewegung der Fußplatte 150 über die
Fußbodenfläche. Es
hat sich jedoch gezeigt, dass die Art, in der manche Benutzer das
Handrohr bedienen, bewirken kann, dass sich die Fußplatte 150 des
Werkzeugs 20 von der Fußbodenfläche abhebt. Dies hat eine nachteilige Wirkung
auf die Aufnahmeleistung des Fußbodenwerkzeugs 20.
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Ein
anderes bekanntes Fußbodenwerkzeug wird
in
EP-A-0 353 546 beschrieben.
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Folglich
sucht die vorliegende Erfindung ein verbessertes Fußbodenwerkzeug
bereitzustellen.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung ein Fußbodenwerkzeug für eine Verwendung beim
Staubsaugen von Fußbodenflächen bereit,
das eine Fußplatte
für einen
Eingriff mit einer Fußbodenfläche, einen
Stützkörper für die Fußplatte,
der Mittel hat, um zu ermöglichen,
dass der Körper
längs der Fußbodenfläche gleitet,
eine Auslassleitung zum Koppeln an ein Handrohr eines Staubsaugers
und einen Verbindungsarm zum Verbinden der Auslassleitung mit dem
Stützkörper umfasst,
wobei ein erstes Ende des Verbindungsarms um eine erste Schwenkachse
schwenkbar mit der Auslassleitung verbunden ist, das zweite Ende
des Verbindungsarms um eine zweite Schwenkachse schwenkbar mit dem
Stützkörper verbunden
ist, wobei die erste und die zweite Schwenkachse im Wesentlichen
parallel zueinander sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm
in Bezug auf die Mittel, um zu ermöglichen, dass der Körper längs der
Fußbodenfläche gleitet,
zwischen einer abgesenkten und einer angehobenen Position geschwenkt
werden kann und im Wesentlichen der gesamte Verbindungsarm zwischen
der zweiten Schwenkachse und den Mitteln, um zu ermöglichen,
dass der Körper
längs der
Fußbodenfläche gleitet,
angeordnet ist.
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Dies
hat den Vorzug, dass das Fußbodenwerkzeug
weniger anfällig
dafür ist,
sich von einer Fußbodenfläche abzuheben,
wenn ein Benutzer das Werkzeug handhabt. Wir haben herausgefunden, dass
dieser verbesserte Kontakt mit der Fußbodenfläche die Aufnahmeleistung des
Werkzeugs steigern kann.
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Vorzugsweise
ist die Fußplatte
schwenkbar am Stützkörper angebracht,
und insbesondere ist die Fußplatte
an einer Position, die über
einem Ansaugkanal der Fußplatte
liegt, schwenkbar am Stützkörper angebracht.
Die schwenkbare Anbringung der Fußplatte bewirkt, dass sich
das Werkzeug bei Anwendung vorwärts
oder rückwärts dreht.
Dies kann dazu benutzt werden, eine Arbeitskante der Fußplatte
in Berührung
mit der Fußbodenfläche zu bringen, um
so die Fußbodenfläche hin-
und herzubewegen. Bei diesen Anordnungen ist es vorzuziehen, dass
die Fußplatte
schwenkbar am Stützkörper angebracht
ist und der Verbindungsarm an einer Position, die im Wesentlichen
mit der Schwenkachse der Fußplatte übereinstimmt,
schwenkbar am Stützkörper angebracht
ist.
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Der
Verbindungsarm kann ein starres Element umfassen, das eine mechanische
Verbindung zwischen der Auslassleitung und dem Stützkörper bereitstellt,
und das Fußbodenwerkzeug
kann ferner einen flexiblen Schlauch zum Befördern eines Fluidstroms zwischen
einem Ansaugauslass der Fußplatte
und der Auslassleitung umfassen. Alternativ dazu kann der Verbindungsarm
selbst einen Fluidstrom zwischen einem Ansaugauslass der Fußplatte
und der Auslassleitung befördern.
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Vorzugsweise
umfasst das Fußbodenwerkzeug
ferner einen Saum zum Gleiten längs
der Fußbodenfläche während des
Reinigens eines harten Fußbodens,
und die Fußplatte
kann zwischen einer Arbeitsposition, in der die Fußplatte
tiefer liegt als der Saum, und einer Aufbewahrungsposition, in der
die Fußplatte
höher liegt
als der Saum, bewegt werden.
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Vorzugsweise
hat der Stützkörper einen
Kanal, um den Verbindungsarm aufzunehmen. Der Verbindungsarm kann
derart bemessen sein, dass, wenn der Verbindungsarm neben dem Stützkörper liegt,
die Schwenkverbindung zwischen dem ersten Ende des Verbindungsarms
und der Auslassleitung innerhalb des Kanals am Stützkörper liegt.
Der Kompaktheit wegen können
Räder oder
Rollen auf jeder Seite des Kanals angebracht sein.
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Vorzugsweise
umfasst das Fußbodenwerkzeug
ferner Anschlagmittel, um die Bewegung des Verbindungsarms in einer
Richtung, weg vom Stützkörper, zu
begrenzen. Wenn der Stützkörper des Fußbodenwerkzeugs
einen Kanal hat, um den Verbindungsarm aufzunehmen, kann das Anschlagmittel zwischen
dem Verbindungsarm und wenigstens einer Seite des Kanals wirken.
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Das
Fußbodenwerkzeug
kann mit Boden-, Hand- und anderen Arten von Staubsauggeräten verwendet
werden.
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Es
werden nun Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben, unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 einen
bekannten Staubsauger und ein Fußbodenwerkzeug nach dem Stand
der Technik zeigt,
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2 das
Fußbodenwerkzeug
von 1 ausführlicher
zeigt,
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3,
in schematischer Form, ein Fußbodenwerkzeug
nach einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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4,
in schematischer Form, eine alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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5 die
Ausführungsform
von 4 ausführlicher
zeigt,
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6 das
Werkzeug von 5 von der Rückseite zeigt,
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7 ein
Querschnitt durch das in 5 und 6 gezeigte
Fußbodenwerkzeug,
mit der Fußplatte
in einer abgesenkten Position, ist,
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8 die
Unterseite des Fußbodenwerkzeugs
von 5 bis 7 zeigt,
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9 und 10 weitere
Querschnitte durch das Fußbodenwerkzeug
von 5 bis 8, mit dem Werkzeug in alternativen
Konfigurationen, sind,
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11 und 12,
in schematischer Form, die Wirkung der Fußplatte zeigen,
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13 die
Kräfte
an einem herkömmlichen Fußbodenwerkzeug
zeigt,
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14 die
Kräfte
an einem Fußbodenwerkzeug,
wobei die Schub-/Zugkraft nahe der Fußplatte ausgeübt wird,
zeigt,
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15 ausführlich den
Durchgang von Schutt in das Fußbodenwerkzeug
während
eines Hartbodenmodus des Reinigungsbetriebs zeigt,
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16 eine
Abbildung der Drücke
innerhalb eines Fußbodenwerkzeugs
der in 15 gezeigten Art zeigt,
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17A und 17B die
Wirkung einer Verwendung des Fußbodenwerkzeugs
auf einer Fußbodenfläche, die
eine Fuge hat, zeigen,
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18 bis 20 eine
Modifikation des Fußbodenwerkzeugs
zeigen, die es einem Benutzer ermöglicht, den Luftstrom in das
Fußbodenwerkzeug zu
regeln.
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3 zeigt,
in vereinfachter Form, die Bestandteile eines Fußbodenwerkzeugs nach einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Die Hauptbestandteile des Werkzeugs 200 sind
ein Hauptchassis 210, eine Fußplatte 250, ein Handrohrverbinder 240 zum
Verbinden mit einem Handroh oder einem Schlauch eines Staubsaugers,
ein Verbindungsarm 230, der das Chassis 210 mit
dem Handrohrverbinder 240 verbindet, und ein Schlauch 235 zum
Befördern
eines Luftstroms von der Fußplatte 250 zu
dem Handrohrverbinder 240. Die Fußplatte definiert einen Lufteinlass 255,
der bei Anwendung zur Fußbodenfläche zeigt
und sich quer über
die volle Breite des Werkzeugs erstreckt. Das Chassis 210 ist
mit Rädern 221 versehen,
um zu ermöglichen,
dass es sich über eine
Fußbodenfläche bewegt.
Der Handrohrverbinder 240 ist so bemessen, dass er mit
einem Handroh (d. h., einem Rohr oder einem Satz von teleskopartigen
Rohren) eines Staubsaugers zusammenpasst. Der Handrohrverbinder 240 ist
durch einen Verbindungsarm 230 mit dem Chassis 210 verbunden.
Ein erstes Ende des Verbindungsarms 230 ist durch ein Gelenk 231 schwenkbar
mit dem Handrohrverbinder 240 verbunden. Das andere Ende
des Verbindungsarms 230 ist, durch ein Gelenk 232,
schwenkbar mit dem Chassis 210 verbunden. Der Verbindungsarm 230 stellt
eine mechanische Verbindung zwischen dem Handrohrverbinder 240 und
dem Chassis 210 bereit und dient folglich dazu, die durch
einen Benutzer auf das Handrohr ausgeübte Kraft zum Chassis 210 zu übertragen.
Der Verbindungsarm 230 kann als eine Luftstromleitung zum
Befördern
eines Luftstroms von der Fußplatte 250 zum
Handrohrverbinder 240 geformt sein. In diesem Fall sind
die Gelenke 231, 232 gegliederte, luftdichte Gelenke,
die eine luftdichte Abdichtung zwischen der Verbindungsarmleitung 230 und
dem Auslass der Fußplatte 250 und dem
Einlass des Handrohrverbinders 240 aufrechterhalten, wenn
sich diese Teile in Berg aufeinander bewegen. Alternativ dazu kann,
wie in 3 gezeigt, der Luftstrom zwischen der Fußplatte 250 und
dem Handrohrverbinder 240 durch eine flexible Leitung 235 befördert werden,
die von dem Verbindungsarm 230 gesondert ist. Die Verwendung
einer flexiblen Leitung zum Befördern
des Luftstroms ermöglicht, dass
eine zuverlässigere
Abdichtung zwischen dem Handrohrverbinder 240 und dem Verbindungsarm 230 geformt
wird, die über
einen Bereich von relativen Positionen der zwei Teile luftdicht
bleiben wird. Folglich kann diese Lösung billiger und zuverlässiger sein.
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Das
Bereitstellen eines schwenkbaren Gelenks 231, 232 an
jedem Ende des Verbindungsarms 230 ermöglicht, dass der Handrohrverbinder 240 und das
Handrohr oder der Schlauch, die an dem Handrohrverbinder 240 befestigt
sind, durch einen weiten Bereich von Betriebspositionen in Berg
auf das Chassis 210 bewegt werden. Ferner bleiben das Chassis 210 und
daher die Fußplatte 250 durch
den gesamten Bereich von Betriebspositionen in einer stabilen Position.
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Es
ist vorzuziehen, dass die Fußplatte 250 schwenkbar
mit dem Chassis 210 verbunden ist und dass die Achse, um
welche die Fußplatte 250 schwenkt,
mit der Achse 232 übereinstimmt,
um die der Verbindungsarm 230 um das Chassis 210 schwenkt.
Es ist ebenfalls vorzuziehen, dass die Fußplatte an einer Position schwenkbar
verbunden ist, die unmittelbar über
der Mitte des Ansaugkanals 255 liegt. Die Verbindung zwischen
der Fußplatte 250 und
dem Chassis 210 ermöglicht
einen begrenzten Grad an Bewegung zwischen diesen Teilen. Dies wird
durch das Anbringen von Anschlägen
an dem Chassis 210 an jeder erlaubten Ausdehnung des Weges
der Fußplatte
erreicht.
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Es
ist verbreitet, dass ein Fußbodenwerkzeug
sowohl in einem Teppichreinigungsmodus, wobei die Fußplatte
längs der
Fußbodenfläche gleitet, als
auch in einem Hartbodenreinigungsmodus, wobei ein flexibler Saum
irgendeiner Art in Berührung
mit der Fußbodenfläche gebracht
wird und die Fußplatte mit
Zwischenraum zu der harten Fußbodenfläche angeordnet
ist, betrieben werden kann. Das in 3 gezeigte
Werkzeug kann mit einem Saum 270 (gezeigt in unterbrochenen
Linien) versehen sein, der die Fußplatte 250 umschließt und der
von der in 3 gezeigten angehobenen Position
zu einer abgesenkten Position, wobei er unterhalb der Fußplatte 250 liegt,
bewegt werden kann.
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Eine
Alternative zum Bewegen des Saums 270 ist es, dass der
Saum 270 unbeweglich bleibt und die Fußplatte 250 selbst
angehoben oder abgesenkt wird. Das Werkzeug, das in 5 bis 10 ausführlich gezeigt
wird, hat eine bewegliche Fußplatte 250 dieser
Art. Bevor dieses Werkzeug ausführlich
beschrieben wird, zeigt 4 die Hauptbestandteile des
Werkzeugs. Viele der Bestandteile sind die gleichen wie bei dem
gerade unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen
Werkzeug. Die Unterschiede liegen in dem Mechanismus, der den Verbindungsarm 230 mit
dem Chassis 210 verbindet. In 3 schwenkt
der Verbindungsarm 230 unmittelbar um das Chassis 210,
wohingegen der Verbindungsarm 230 in 4 über zwei
Zwischenarme 234a, 234b mit dem Chassis 210 verknüpft ist.
Im Teppichbodenmodus greift die Fußplatte 250 mit der
Fußbodenfläche ineinander.
Die Fußplatte 250 kann
frei unmittelbar um den Verbindungsarm 230 schwenken. Im
Hartreinigungsmodus ist die Fußplatte
angehoben und in einen Hohlraum innerhalb des Chassis 210 gedreht.
Es wird zu erkennen sein, dass die zwei Zwischenarme 234a, 234b einfach
den Verbindungsarm 230 auf eine Weise mit dem Chassis 210 verknüpfen, die
es ermöglicht,
dass die Fußplatte 250 abgesenkt oder
angehoben wird. In der in 4 gezeigten
Konfiguration sind die zwei Zwischenarme 234a, 234b in ihrer
Position verriegelt und bewegen sich nicht. Ähnlich sind in der Konfiguration,
wobei die Fußplatte
angehoben ist, die Zwischenarme in einer anderen Position verriegelt.
In beiden Konfigurationen schwenkt der Verbindungsarm 230 wirksam
um das Chassis 210.
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Unter
Bezugnahme auf 5 bis 10 zeigen
diese nun eine bevorzugte Ausführungsform
des Fußbodenwerkzeugs
ausführlich.
Wie zuvor sind die Hauptbestandteile des Werkzeugs 200 ein Hauptchassis 210,
eine Fußplatte 250,
ein Handrohrverbinder 240 zum Verbinden mit einem Handrohr oder
einem Schlauch eines Staubsaugers und ein Verbindungsarm 230 und
ein Schlauch 235 zum Verbinden des Handrohrverbinders 240 mit
dem Chassis 210. Von hinten gesehen, parallel zum Fußboden, hat
das Chassis 210 einen im Allgemeinen U-förmigen Kanal,
der ausreichend breit ist, um den Verbindungsarm 230 aufzunehmen.
Dies ermöglicht,
dass der Verbindungsarm 230 bei Anwendung innerhalb des
Kanals liegt, wie es am besten in 6 gezeigt wird.
Der Verbindungsarm kann diese abgesenkte Position einnehmen während eines
Vorwärtsschubs oder,
wenn ein Benutzer das Werkzeug unter einem Hindernis manövriert und
die Höhe
des Werkzeugs auf ein Minimum verringern will. 6 zeigt
das Fußbodenwerkzeug
von der Rückseite,
wobei die beweglichen Teile, d. h., der Verbindungsarm 230 und der
Handrohrverbinder 240, mit diagonaler Schattierung gezeigt
werden. Der Verbindungsarm 230 ist kürzer als das Chassis, so dass
er nicht über
die Rückseite
des Chassis vorsteht, wenn der Verbindungsarm in seine niedrigste
Position gebracht wird.
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Das
Chassis 210 ist mit Rädern 221 versehen,
die es ermöglichen,
dass sich das Chassis 210 über die Oberfläche eines
Fußbodens
bewegt. Eine kurze Achse 222 ist an einer Seitenwand am
rückwärtigen Teil
des Chassis 210 befestigt und erstreckt sich von jeder
Seite derselben nach außen.
Ein Rad 221, 223 ist drehbar an jeder der Achsen 222 befestigt,
um so eine Bewegung des Werkzeugs über eine Fußbodenfläche zu ermöglichen. Es wird zu erkennen
sein, dass die zwei kurzen Achsen 222 durch eine einzige
Achse, die sich über
die volle Breite des Chassis erstreckt, ersetzt werden könnte, die
Räder durch
Rollen, durch Kufen auf der Unterseite des Werkzeugs oder durch
andere Mittel, um zu ermöglichen,
dass sich das Fußbodenwerkzeug über die Oberfläche eines
Fußbodens
bewegt, ersetzt werden könnten.
Das Chassis ist mit Mitteln versehen, um die vertikale Bewegung
des Verbindungsarms 230 über einen vorbestimmten Punkt
hinaus zu begrenzen. Bei dieser Ausführungsform abgedeckt durch
einen Flansch 246, der sich nach innen in den Kanal erstreckt,
und jede Seite des Verbindungsarms 230 hat einen nach außen vorspringenden
Zapfen 248. Der Verbindungsarm 230 kann sich frei
innerhalb eines vorbestimmten vertikalen Bereichs bewegen. An der obersten
Ausdehnung des vertikalen Bereichs stößt der Zapfen 248 des
Verbindungsarms 230, wie es am besten in 9 und 10 gezeigt
wird, an den Flansch 246 an und wird durch denselben arretiert. Es
wird zu erkennen sein, dass diese Funktion, die vertikale Bewegung
des Verbindungsarms 230 zu begrenzen, auf andere Weise
erreicht werden könnte.
Zum Beispiel können
die Seitenwände
einen nach innen vorspringenden Zapfen haben, der sich innerhalb
eines Schlitzes am Verbindungsarm 230 positioniert. 10 zeigt,
wie Polsterungsmaterial 249, wie beispielsweise ein Schaumstoffpolster,
an der Basis des Chassis an der Position unterhalb dessen, wo der
Verbindungsarm liegen wird, bereitgestellt werden kann, um so Beschädigung und
Geräusch
auf ein Minimum zu verringern, wenn der Verbindungsarm 230 an
das Chassis 210 abgesenkt wird.
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Der
Handrohrverbinder 240 ist an der Rückseite des Werkzeugs angeordnet.
Der Handrohrverbinder 240 ist so bemessen, dass er mit
einem Handrohr (16, 1) eines
Staubsaugers zusammenpasst. Der Handrohrverbinder 240 ist
als zwei Rohre 243, 244 geformt, die auf eine
Weise zusammengefügt
sind, die eine Drehbewegung um die Längsachse der Rohre ermöglicht.
Der Handrohrverbinder 240 hat ein an seiner Unterseite
angebrachtes Lenkrad 245, um so die Beschädigung einer
Fußbodenfläche auf
ein Minimum zu verringern, wenn der Handrohrverbinder in eine vollständig abgesenkte
Position bewegt wird. Ein Auslösemechanismus
für das
Handrohr umfasst einen manuell zu bedienenden Knopf 241,
der mit einer Raste 242 verbunden ist. Es könnten andere
Verbindungssysteme, wie beispielsweise eine einfache Presspassung
zwischen den jeweiligen Hülsen
des Handrohrverbinders 240 und des Handrohres, verwendet
werden. Der Handrohrverbinder 240 ist durch eine Verbindungsbaugruppe 230, 234 mit
dem Chassis 210 verbunden. Die Verbindungsbaugruppe umfasst
einen Verbindungsarm 230 und Zwischenarme 234a, 234b.
Ein erstes Ende des Verbindungsarms 230 ist durch ein Gelenk 231 schwenkbar
mit dem Handrohrverbinder 240 verbunden. Das andere Ende
des Verbindungsarms 230 ist, durch ein Gelenk 232,
schwenkbar mit einem ersten Zwischenarm 234a verbunden.
Das andere Ende des Zwischenarms 234a trägt einen
Zapfen, der zum Gleiten innerhalb eines Schlitzes eingespannt ist,
der an der Innenwand des ersten Endes des zweiten Zwischenarms 234b geformt
ist. Der Zwischenarm 234a ist ebenfalls schwenkbar mit
dem Chassis 210 verbunden. Das andere Ende des Zwischenarms 234b ist
schwenkbar mit der Oberseite des Chassis 210 verbunden.
Ein flexibler Schlauch, gezeigt als unterbrochene Linie 235,
verbindet den Handrohrverbinder 240 unmittelbar mit der
Fußplatte 250.
Ein erstes Ende des Schlauchs 235 ist auf eine luftdichte
Weise gegenüber
dem Ansaugauslass der Fußplatte
abgedichtet, und das zweite Ende ist auf eine luftdichte Weise gegenüber dem
Handrohrverbinder 240 abgedichtet. Das Bereitstellen eines
schwenkbaren Gelenks 231, 232 an jedem Ende des
Verbindungsarms 230 ermöglicht,
dass der Handrohrverbinder 240 und das Handrohr oder der
Schlauch, die an dem Handrohrverbinder 240 befestigt sind,
durch einen breiten Bereich von Positionen in Bezug auf das Chassis 210 bewegt
werden. Ferner bleibt das Chassis 210 durch den gesamten
Bereich von Positionen in einer stabilen Position. Das Befördern des
Luftstroms zwischen der Fußplatte 250 und
dem Handrohrverbinder 240 durch einen flexiblen Schlauch 235,
der von Verbindungsarm 230 gesondert ist, ermöglicht einen
noch größeren Grad
an Bewegungsfreiheit des mit dem Werkzeug verbundenen Handrohres.
Die Anordnung der Zwischenarme 234a, 234b zwischen
dem Verbindungsarm 230 und dem Chassis 210 ist
erforderlich, um zu ermöglichen,
dass sich die Fußplatte 250,
wie es später
beschrieben wird, zwischen einer Arbeitsposition und einer eingezogenen
Position bewegt. Bei einem einfacheren Werkzeug, wie beispielsweise dem
zuvor in 2 gezeigten, können die
Fußplatte 250,
das Chassis 210 und der Verbindungsarm 230 alle
die gleiche Schwenkachse miteinander teilen derart, dass die Fußplatte
um das Chassis 210 schwenkt und der Verbindungsarm 230 frei
um die Fußplatte 250 und
das Chassis 210 schwenken kann.
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Die
Manövrierbarkeit
des Werkzeugs wird am besten durch 7, 9 und 10 illustriert. In 7 liegen
der Verbindungsarm 230 und der Handrohrverbinder 240 nahe
dem Fußboden,
wobei der Verbindungsarm 230 innerhalb des U-förmigen Kanals
des Chassis 210 liegt. Das Werkzeug wird diese Konfiguration
annehmen, wenn ein Benutzer das Werkzeug vorwärts schiebt oder wenn ein Benutzer
wünscht,
das Werkzeug unter einem tief liegenden Gegenstand zu manövrieren.
Im Gegensatz dazu zeigen 9 und 10 den
Verbindungsarm 230 und den Handrohrverbinder 240 in
einer angehobenen Position. Das Fußbodenwerkzeug wird üblicherweise
diese Position annehmen, wenn ein Benutzer das Werkzeug rückwärts zieht.
Der Verbindungsarm 230 hat seine höchste Position erreicht, wobei
der Zapfen 248 gegen den Flansch 246 drückt. In 10 ist
der Handrohrverbinder um den Drehpunkt 231 in eine nahezu
aufrechte Position geschwenkt. In jeder dieser Konfigurationen wird
das Fußbodenwerkzeug
in Berührung
mit der Oberfläche bleiben.
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Eine
Fußplatte 250 ist
schwenkbar an dem Verbindungsarm 230 und dem ersten Zwischenarm 234a der
Verbindungsbaugruppe zur Vorderseite des Chassis hin angebracht.
Zwei Flansche 280 erstrecken sich von der Oberseite der
Fußplatte 250 aus nach
oben. Eine Öffnung
in jedem Flansch 280 wird durch einen Zapfen 233 auf
jeder Seite des Zwischenarms 234a drehbar gehalten. Die
Fußplatte 250 kann
sich, innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs, frei um den Arm 234a drehen.
Die Achse des Gelenks zwischen dem Verbindungsarm 230 und dem
Zwischenarm 234 stimmt mit der Achse des Gelenks zwischen
dem Zwischenarm 234 und der Fußplatte 250 überein derart,
dass eine durch einen Benutzer auf den Handrohrverbinder und daher
den Verbindungsarm 230 ausgeübte Kraft unmittelbar zur Fußplatte 250 übertragen
wird.
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Die
Fußplatte 250 des
Werkzeugs wird nun ausführlicher
beschrieben. Das Fußbodenwerkzeug 200 kann
in einem Teppichreinigungsmodus, wobei die Fußplatte 250 mit dem
Fußboden
ineinandergreift und längs
desselben gleitet, oder in einem „Hartboden"-Modus, wobei ein flexibler Saum 270 längs der Fußbodenfläche gleitet
und die Fußplatte
mit Zwischenraum zum Fußboden
angeordnet ist, verwendet werden.
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7 und 10 zeigen
die Fußplatte 250, eingesetzt
in einem Teppichreinigungsmodus. Die Fußplatte 250 wird im
Profil in 7 gezeigt, und die untere Ansicht
der Fußplatte
wird in 8 gezeigt. Die Fußplatte 250 hat
einen mittig angebrachten Lufteinlass 256. Zwei Ansaugkanäle 255 erstrecken
sich von jeder Seite des Einlasses 256 quer über das Werkzeug.
Jeder Kanal 255 endet in einem Nebenlufteinlass auf der
Seite der Fußplatte.
Die untere Seite der Fußplatte
hat zwei mit Zwischenraum angeordnete, scharf definierte Kanten 252, 253,
die Arbeitskanten genannt werden. Die vordere Arbeitskante 252 wird
durch die Überschneidung
zwischen der Innenwand des Ansaugkanals und einer ebenen Fläche 254a auf
der oberen Seite der Fußplatte
definiert. Ähnlich
wird die hintere Arbeitskante 253 durch die Überschneidung
zwischen der Innenwand des Ansaugkanals und einer ebenen Fläche 254b auf
der unteren Seite der Fußplatte
definiert. Die Arbeitskanten 252, 253 sind, wie
in 7 gezeigt, scharf definiert, um so eine wirksame
Hin- und Herbewegung zu gewährleisten,
wenn das Fußbodenwerkzeug
auf mit Teppich versehenen Oberflächen verwendet wird. Diese
hin- und herbewegende Wirkung wird weiter gesteigert durch die Schwenkverbindung
zwischen der Fußplatte 250 und
dem Verbindungselement 230. Es hat sich gezeigt, dass ein
kleiner Krümmungsradius
eine wirksame Hin- und Herbewegung auf Fußbodenflächen gewährleistet. Die Arbeitskanten 252, 253 erstrecken
sich über
die volle Breite des Fußbodenwerkzeugs.
Flusensammler 258, 259 sind an den ebenen Flächen 254a, 254b angeordnet
und sind mit Zwischenraum zu den Arbeitskanten 252, 253 angeordnet,
so dass die Arbeitskanten über
ihre volle Breite eine hin- und herbewegende Wirkung auf mit Teppich
versehenen Oberflächen
ausüben
können. Jeder
der Flusensammler 258, 259 ist von einer herkömmlichen
Art, wobei er einen Materialstreifen umfasst, in dem mehrere Büschel feiner
Fasern befestigt sind. Jeder Flusensammler 258, 259 ist
an einem bogenförmigen
Träger
befestigt, der sich von der ebenen Fläche 254a, 254b,
an der er angeordnet ist, nach außen erstreckt. Der Abstand
der Flusensammler 258, 259 von der benachbarten
Arbeitskante 252, 253 kann gegenüber dem
Abstand, wie er in den Zeichnungen gezeigt wird, verändert werden. Die
Verwendung von Flusensammlern bewirkt eine Zunahme der Kraft, die
für einen
Benutzer erforderlich ist, um das Fußbodenwerkzeug über eine
Fußbodenfläche zu schieben
oder zu ziehen. Es wäre
möglich,
die Breite der Flusensammler 258, 259 auf die volle
Breite des Fußbodenwerkzeugs
zu steigern, obwohl dies eine Zunahme der für einen Benutzer erforderlichen
Schubkraft mit sich bringen würde.
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11 und 12 zeigen,
wie die Fußplatte 250 des
Fußbodenwerkzeugs 200 bei
Anwendung funktioniert. Zuerst zeigt 11 die
Fußplatte 250, wie
sie vorwärts über eine
Fußbodenfläche geschoben
wird. Wenn das Werkzeug vorwärts
geschoben wird, dreht sich die Fußplatte 250 um einen
Drehpunkt 247, was die vordere Arbeitskante 252 in
eine engere Berührung
mit der Fußbodenfläche bringt
als die hintere Arbeitskante 253. Die scharfe Kante 252 hat
eine wirksame hin- und herbewegende Wirkung auf die Oberfläche, wobei
der Flor der Oberfläche
geteilt und in einer schnippenden Bewegung Schmutz freigesetzt wird.
Wenn der Schmutz freigesetzt ist, wird er durch den Luftstrom in
dem Ansaugkanal längs
des Ansaugkanals 254, 255 zum Ansaugeinlass 256 fortgerissen.
Außerdem
wird der vordere Flusensammler 258 in Berührung mit
der Fußbodenfläche gebracht.
In seiner abgesenkten Position ermöglicht der vordere Flusensammler 258,
dass Flusen hindurchgehen. Der hintere Flusensammler 259 bleibt
nahe genug an der Oberfläche,
um eine nützliche
Sperrwirkung auf Flusen auszuüben.
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12 zeigt
das Fußbodenwerkzeug 200, wie
es rückwärts über eine
Fußbodenfläche geschoben
wird. Wenn das Werkzeug rückwärts geschoben wird,
dreht sich die Fußplatte 250 um
einen Drehpunkt 247, was die hintere Arbeitskante 253 in
eine engere Berührung
mit der Fußbodenfläche bringt
als die vordere Arbeitskante 252. Die scharfe Kante 253 hat
die gleiche Wirkung, wie sie die vordere Kante 252 während der
Vorwärtsbewegung
hatte, d. h., sie teilt den Flor der Oberfläche und setzt in einer schnippenden
Bewegung Schmutz frei. Der Schmutz wird durch den Luftstrom in dem
Ansaugkanal längs
des Ansaugkanals 254, 255 zum Ansaugeinlass 256 fortgerissen.
Der hintere Flusensammler 259 wird in Berührung mit
der Fußbodenfläche gebracht
und ermöglicht,
dass Flusen hindurchgehen. Der vordere Flusensammler 258 bleibt,
während
er höher
angehoben wird, als er es während
der Vorwärtsbewegung
würde,
nahe genug an der Oberfläche,
um den Durchgang von Flusen zu blockieren. Es ist zu sehen, dass
die Flusen, sobald das Fußbodenwerkzeug über die
Flusen hinweggegangen ist, zwischen den Flusensammlern eingefangen
werden und von der Oberfläche
hochgenommen werden.
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Die
Wirkung des Antreiben des Fußbodenwerkzeugs
von einer Position, nahe der Fußplatte, wird
durch 13 und 14 illustriert. 13 zeigt ein
herkömmliches
Fußbodenwerkzeug,
mit einem Chassis 410, Rädern 420 und einer
Fußplatte 450. Ein
Benutzer übt
an einem Punkt A eine Schub-/Zugkraft FV auf
das Werkzeug aus. FS stellt die Saugkraft dar,
die durch die in die Fußplatte
eingezogene Luft auf die Fußbodenfläche ausgeübt wird.
Während
eines Rückwärtsschubs
sind die Kräfte
(Momente) um einen Punkt C: MC =
l1·FS – l2·FV sin θ.
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Folglich
gilt, damit die Fußplatte
auf der Fußbodenfläche bleibt: l1·FS ≥ l2·FV sin θ.
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Der
Punkt C stellt den Punkt dar, um den das Fußbodenwerkzeug von der Fußbodenfläche gehebelt
wird, wenn während
eines Rückwärtsschubs eine
Kraft in der vertikalen Richtung ausgeübt wird.
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Im
Gegensatz dazu zeigt 14 ein Fußbodenwerkzeug nach einer Ausführungsform
der Erfindung, mit einem Chassis 410, Rädern 420 und einer Fußplatte 450,
und wobei ein Benutzer an einem Punkt E eine Schub-/Zugkraft FV auf das Werkzeug ausübt. Wie zuvor stellt FS die Saugkraft dar, die durch die in die
Fußplatte
eingezogene Luft auf die Fußbodenfläche ausgeübt wird.
Während
eines Rückwärtsschubs
gilt, damit die Fußplatte
auf der Fußbodenfläche bleibt: FS ≥ FV sin θ.
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Dies
ist eine bedeutend einfachere Anforderung als die in 13.
Dadurch, dass der Auslassverbinder über die Fußplatte gebracht wird, wird
die Hebelwirkung des Auslassverbinders stark verringert. 14 zeigt
die ideale Anordnung, wobei sich der Punkt, an dem die Schub-/Zugkraft
auf das Chassis ausgeübt
wird, der Punkt B, unmittelbar über
der Fußplatte
befindet. Da sich der Punkt, an dem die Schub-/Zugkraft auf das
Chassis ausgeübt
wird, von der Fußplatte
weg, d. h., nach rechts in 14, bewegt,
besteht eine gesteigerte Gefahr, dass das Fußbodenwerkzeug während eines
Rückwärtsschubs von
der Fußbodenfläche „abgezogen" wird, weil es nun
eine Hebelwirkung auf das Werkzeug gibt. Obwohl es zu bevorzugen
ist, dass die Fußplatte schwenkbar
am Chassis angebracht ist, kann die Fußplatte in Bezug auf das Chassis 410 fixiert
sein und doch von einer verringerten Gefahr des „Abziehens" profitieren, wenn die Schub-/Zugkraft
auf die hier gezeigte Weise ausgeübt wird.
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Wie
zuvor beschrieben, ist in einem Hartbodenreinigungsmodus die Fußplatte 250 mit
Zwischenraum zur Fußbodenfläche angeordnet.
Bei der in 8, 9 und 15 gezeigten
Ausführungsform
wird dies erreicht durch Einziehen der Fußplatte 250 innerhalb
des Chassis derart, dass nur der Saum 270 an der Fußbodenfläche anliegt.
Der Saum ist als ein dichter Vorhang von Fasern, wie beispielsweise Nylonfasern,
geformt, die, wie beispielsweise durch Aufquetschen, an der Fußplatte 250 befestigt
sind. Die Fußplatte 250 kann
in die in 9 gezeigte Position eingezogen
werden, wobei die untere Seite der Fußplatte in Bezug auf die Ebene
der Ansaugöffnung geneigt
ist. Der Saum 270 bildet einen durchgehenden Vorhang um
die Ansaugöffnung
und dient dazu, einen Bereich niedrigen Drucks angrenzend an die Fußbodenfläche aufrechtzuerhalten.
Ein Stoßfänger 265 an
der Vorderkante des Chassis 210 definiert einen Ansaugkanal 260,
der nach unten zur Fußbodenfläche hin
gerichtet ist und sich über
die volle Breite des Werkzeugs erstreckt. Der Stoßfänger 265 ist
mit ausreichendem Zwischenraum über
der niedrigsten Ausdehnung des Saums (siehe C, 15)
angeordnet derart, dass große
Schmutzteilchen 269 unterhalb des Stoßfängers hindurchgehen können, wo
sie unter dem Ansaugkanal 260 liegen werden. Der Ansaugkanal 260 ist über eine
Leitung 262 in den Hauptansaugraum innerhalb des Chassis 210 mit
der Ansaugkammer innerhalb des Chassis 210 verbunden. Die
Fußplatte 250 ist
in einer Richtung derart geneigt, dass ein Luftstrom vom Kanal 260 leicht
um die untere Seite der Fußplatte 250 und
danach längs
der Ansaugkanäle 254, 255 zum
Ansaugeinlass 256 hin strömen kann. Folglich verbindet
sich der Luftstrom aus dem Kanal 260 mit dem Luftstrom,
der unterhalb des Saums 270 eingezogen wird. 15 zeigt
den Weg, der von der Luft und den Schmutzteilchen genommen wird,
wenn das Fußbodenwerkzeug
im Hartbodenreinigungsmodus verwendet wird.
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16 ist
ein Querschnitt durch das Fußbodenwerkzeug,
der eine annähernde
Darstellung der innerhalb des Werkzeugs vorhandenen Drücke zeigt, wobei
die dichtere Schattierung die Bereiche mit niedrigerem Druck zeigt. 17A und 17B zeigen
die Wirkung einer Verwendung des Fußbodenwerkzeugs auf einer Oberfläche. Diese
Figuren zeigen eine Draufsicht des Fußbodenwerkzeugs, das sich in
einer Richtung X über
eine Fußbodenfläche bewegt.
Ein Bereich mit niedrigem Druck wird innerhalb des umsäumten Bereichs
des Werkzeugs, angrenzend an die Fußbodenfläche, aufrechterhalten. Folglich
wird jeglicher Staub, der innerhalb dieses Bereichs liegt, zum Ansaugeinlass 256 hin
befördert. Ein
stetiger Luftstrom tritt über
den Ansaugeinlass 256 in das Werkzeug ein. Dieser Luftstrom
trägt dazu bei,
eine gute Abscheidwirksamkeit innerhalb des Abscheidungssystems
(11, 1) des Staubsaugers aufrechtzuerhalten
und ist besonders wichtig bei einem Zyklonabscheidungssystem, wie
beispielsweise einem, das eine Bank von parallelen Zyklonabscheidern
verwendet. Der Luftstrom durch den Kanal 260 und der Abstand
des Kanals 260 von der Fußbodenfläche tragen dazu bei, jegliche
großen
Schmutzteilchen von der Fußbodenfläche aufzunehmen.
Diese Schmutzteilchen würden
sonst durch den Saum 270 längs des Fußbodens geschoben werden. Der
durchgehende Saum 270 erhält einen Bereich mit niedrigem
Druck innerhalb des Werkzeugs aufrecht. Dies trägt ebenfalls dazu bei, eine
gute Aufnahme aus Fugen 300 an der Fußbodenfläche zu gewährleisten. Wie in 17B gezeigt, wird, wenn sich das Werkzeug über eine
Fuge bewegt, der Bereich mit niedrigem Druck innerhalb des Werkzeugs über die
Fuge 300 mit einem Bereich mit Umgebungsdruck außerhalb
des Werkzeugs verbunden. Folglich strömt die Luft von außerhalb
des Werkzeugs durch die Fuge 300 zu dem Bereich mit niedrigem
Druck innerhalb des Werkzeugs, wobei jegliche Staub- und Schmutzteilchen
aus der Fuge 300 mit dem Luftstrom mitgerissen werden.
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18 bis 20 zeigen
eine weitere Modifikation des Fußbodenwerkzeugs, wobei die
Menge an Luft, die in das Fußbodenwerkzeug
einströmt,
geregelt werden kann. 18 zeigt eine modifizierte Form 250' der Fußplatte 250 des
Fußbodenwerkzeugs,
das zuvor beschrieben worden ist. Wie zuvor hat jede Seite des Hauptansaugkanals 255 des Werkzeugs
eine Einlassöffnung 290,
durch die bei Anwendung während
des Teppichreinigungsmodus Luft in den Ansaugkanal 255 eingelassen
werden kann. Bei dieser modifizierten Fußplatte ist ein Ventil 295 an
der Seite der Fußplatte
angebracht. Das Ventil kann bewegt werden zwischen einer offenen
Position, wie in 19 gezeigt, wobei eine maximale Menge
an Luft in den Ansaugkanal 255 einströmen kann, und einer geschlossenen
Position, wie in 20 gezeigt, wobei eine geringere
Menge an Luft in den Ansaugkanal 255 einströmen kann.
Das Ventil kann manuell in der Richtung 299 zwischen den
zwei Positionen verschoben werden. Ein Paar von Vertiefungen 296 auf
der Oberseite der Fußplatte
wirkt mit einem kleinen Vorsprung an der Unterseite des Ventils
(nicht gezeigt) zusammen, um zu ermöglichen, dass das Ventil zwangsschlüssig in
jeder der zwei Positionen gehalten wird. Die Fußplatte 250' ist ferner
darin gegenüber
der Fußplatte 250 modifiziert, dass
ein zusätzlicher
Nebenlufteinlass 292 an der Oberseite der Fußplatte
angeordnet ist. Ein ähnlicher Einlass 292 ist
auf jeder Seite der Fußplatte
angeordnet. Wie in 19 und 20 zu
sehen ist, dichten die Ventile den Einlass 292 in der geschlossenen
Position ab.
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Bei
Anwendung kann ein Benutzer die Ventile 295 auf jeder Seite
der Fußplatte
auf die gleiche Position (z. B. beide Ventile offen) oder auf unterschiedliche
Positionen (d. h., ein Ventil offen, ein Ventil geschlossen) einstellen,
um so die Menge an Nebenluft und folglich den Schubwiderstand auszuwählen, womit
er zufrieden ist. Das Maß an
Schubwiderstand wird zwischen Teppichbelägen variieren, und unterschiedliche
Benutzer werden unterschiedliche Maße an Schubwiderstand bevorzugen.
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Bei
einer weiteren Modifikation können
die Ventile 295 derart angeordnet sein, dass sie einen weiteren
Bereich von Einstellungen bieten. Dies kann mit einem Einlass 290,
der sich in der Richtung 299 in der Höhe verändert, und einem Ventil, das
in einer größeren Zahl
von Positionen (z. B. drei unterschiedlichen Positionen) angeordnet
werden kann, erreicht werden. Die Ventile können, wie hier gezeigt, auf
ein Fußbodenwerkzeug
oder auf den Reinigungskopf eines Bodenstaubsaugers angewendet werden.
In der geschlossenen Position kann das Ventil dafür angeordnet
werden, eine kleine Menge an Nebenluft (wie in 20 gezeigt)
oder gar keine Nebenluft zuzulassen.