-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bodendüse für einen
Staubsauger mit einer rotierenden Bürste, einem
Antriebsmotor für die Bürste und einem Schalter zum
Umkehren der Drehrichtung des Motors, wobei diese Teile in
einem Gehäuse angeordnet sind; und mit einem in dem
Gehäuse angeordneten Kupplungsstutzen, der gegenüber dem
Gehäuse nach vorn und hinten hin und her bewegbar ist
und mit einem Saugstutzen eines Staubsaugers verbindbar
ist.
-
Bei konventionellen Bodendüsen dieser Art wird die
Drehrichtung der Bürste nur in eine Richtung eingestellt.
Von der leichten Bewegbarkeit der Bodendüse aus
betrachtet, wird man die Drehrichtung der Bürste in
Vorwärtsrichtung einstellen, damit der Widerstand bei der
Bewegung der Bodendüse gering ist. Von dem Standpunkt der
Staubaufnahmecharakteristik der Bürste gesehen, wird die
Drehrichtung der Bürste jedoch in die entgegengesetzte
Richtung eingestellt.
-
Wird die Drehrichtung der Bürste in Vorwärtsrichtung
eingestellt, so ist klar, daß eine Reaktionskraft beim
Vorschieben der Düse zwischen der Bürste und dem Boden
auftritt, so daß die zum Vorschieben der Düse auf dem
Boden erforderliche Kraft um dieses Maß verringert wird.
Bei der Auswahl der Drehrichtung der rotierenden Bürste
in entgegengesetzter Richtung ist beabsichtigt, die
Staubaufnahmeeigenschaften der Bürste zu verbessern,
auch wenn dies auf Kosten der Handhabbarkeit beim
Vorschieben der Bodendüse erfolgt. Insbesondere wird im
vorliegenden Fall der relative Kontaktwiderstand
zwischen dem Boden, zum Beispiel einem Teppich, und der
Bürste in erwünschter Weise erhöht, wodurch Staub oder
Schmutz, der an den einzelnen Fäden des Teppichs hängt,
in vorteilhafter Weise entfernt wird.
-
Jetzt kommt noch hinzu, daß bei der tatsächlichen
Arbeitsweise mit einer solchen Bodendüse deren Bewegung
nicht nur im Voranschieben, sondern auch im Zurückziehen
besteht, wobei sich dieses Vorschieben und Zurückziehen
gewöhnlich abwechseln. Aus diesem Grunde bedeutet eine
Rotation der Bürste in nur einer Richtung, wie
vorstehend angegeben, unerwünschte Ergebnisse beim
Rückwärtsbewegen der Bodendüse.
-
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Drehrichtung des
Motors abhängig vom Vorschieben oder Zurückziehen der
Bodendüse umzuschalten (JP-A-63/194620, veröffentlicht
am 11. August 1988). Bei dieser Anordnung ist ein
Verlängerungsrohr, das bewegbar mit der Bodendüse gekoppelt
und mit der Saugseite eines Staubsaugers angeschlossen
ist, ein gewisses Spiel zwischen der Vorwärts- und der
Rückwärtsrichtung vorgesehen, innerhalb dessen ein
Umschalter betätigt wird, der die Drehrichtung des Motors
umschaltet.
-
Bei dieser vorgeschlagenen Anordnung wird die rotierende
Bürste in der Richtung in Drehung versetzt, bei der die
gewünschte Funktion bei der jeweiligen Vorwärts- oder
Rückwärtsbewegung der Bodendüse auftritt. Bei dieser
Anordnung mit einem solchen Umschalter tritt jedoch ein
langer Ausschaltbereich am Umschaltpunkt auf, indem die
jeweils gewählten Drehrichtungen des Motors nicht
angewandt werden, während bei langsamer Ausführung des
Umschaltvorganges elektrische Lichtbogen an den Kontakten
auftreten, so daß diese abbrennen, verschmelzen oder
dergleichen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Bodendüse für einen Staubsauger vorzuschlagen, bei
der die Drehrichtung des Antriebsmotors für die
rotierende Bürste abhängig von der Bewegungsrichtung der
Bodendüse umgeschaltet wird und bei der der
Umschaltvorgang des Schalters sicherer gestaltet ist, ohne daß
elektrische Lichtbögen an den Kontakten auftreten.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bodendüse der
vorstehend genannten Art gekennzeichnet durch
Übertragungsmittel zum Übertragen der Hin- und Herbewegung des
Kupplungsstutzens auf den Schalter, wobei das
Übertragungsmittel ein Übertotpunktmechanismus ist, der ein
bewegliches Glied mit zwei stabilen Endpositionen und
einem schnellen Umschaltbereich zwischen beiden
aufweist.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen
Ansprüchen definiert.
-
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Bodendüse
geschaffen, bei der eine schnelle Funktion bei hoher
Genauigkeit durch eine einfache Konstruktion mittels eines
Federmechanismus als schnellen Umschaltmechanismus
ermöglicht wird, wobei zwei stabile Endstellungen mit
einem Totpunkt dazwischen gewährleistet werden.
-
Herstellung und Montage der Bodendüse werden stark
vereinfacht, indem ein Übertragungsmechanismus mit einer
einfachen Blattfeder benutzt wird.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bodendüse
geschaffen, in der der Federmechanismus mit einer
Blattfeder arbeitet, wobei das Umschalten eines Schalters
durch die Benutzung des entsprechenden
Übertragungsmechanismus bewirkt wird.
-
Durch Vorsehen einer Verbindung zwischen dem
Verlängerungsrohr und der Bodendüse in der Form eines
sogenannten Pendelmechanismus werden Erschütterungen in der
Verbindung eliminiert, so daß sich kein unstabiles
Handhabungsgefühl ergibt.
-
Durch die vorstehend beschriebene Anordnung gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Bodendüse
für einen Staubsauger geschaffen, bei dem die Nachteile
konventioneller Bodendüsen dieser Art vermieden werden.
-
Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor.
-
Es zeigen:
-
Figur 1 eine Perspektivansicht eines
elektrischen Staubsaugers mit einer
Bodendüse gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
Figur 2 einen horizontalen Schnitt der
Bodendüse gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
in vergrößertem Maßstab;
-
Figur 3 eine perspektivische
Explosionsdarstellung eines
Umschaltmechanismus für die Motordrehrichtung
für die Bodendüse nach Figur 2;
-
Figur 4 eine Darstellung zur Erläuterung
der Funktion eines Ringteiles zur
schwenkbaren Halterung eines
Kupplungsstutzens für die Bodendüse
nach Figur 2;
-
Figur 5 eine schematische Seitenansicht
zur Erläuterung der Funktion eines
Übertragungsmittels für die
Bodendüse nach Figur 2; und
-
Figur 6 ein elektrisches Schaltbild für
die Bodendüse nach Figur 2.
-
Bevor die Beschreibung der vorliegenden Erfindung
fortgesetzt wird, wird bemerkt, daß gleiche Teile in den
einzelnen Zeichnungen durch gleiche Bezugszeichen
bezeichnet sind.
-
In Figur 1 ist ein elektrischer Staubsauger zu sehen, in
dessen Verbindung eine Bodendüse 5 gemäß der
vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
-
Die Staubsaugeranordnung enthält einen Staubsauger 1 mit
einem Sauggebläsemotor und einer Filtereinheit zum
Filtern und Sammeln von Staub in der angesaugten Luft,
wobei diese Teile nicht im einzelnen gezeigt sind. Ein
Verlängerungsrohr 3 ist mit der Saugseite des
Staubsaugers 1 durch einen Schlauch 2 verbunden, während die
Bodendüse 5 am vorderen Ende des Verlängerungsrohrs 3
über einen Kupplungsstutzen 4 angeschlossen ist. Die
Stromversorgung der Bodendüse 5 wird vom Staubsauger 1
aus über ein als Verstärkung ausgebildetes Spiralkabel
im Schlauch 2 sowie über eine Schnur 6 vorgenommen, die
entlang der Außenwand des Verlängerungsrohrs 3
angeordnet ist.
-
In Figur 2 ist zu sehen, daß die Bodendüse 5 ein Gehäuse
H hat, das aus einem oberen und einem unten Gehäuseteil
7, 8 besteht und die miteinander verbunden sind. Der
Übergang zwischen den beiden Gehäuseteilen 7 und 8 ist
durch eine elastische Stoßschutzleiste 9 aus Gummi oder
dergleichen überbrückt.
-
Die Bodendüse 5 weist eine Saugkammer 10 auf, die in
Querrichtung im vorderen inneren Bereich ausgebildet ist
und sich in das untere Gehäuseteil 8 öffnet, um eine
Saugöffnung 11 zu bilden. Innerhalb der Saugkammer 10
ist eine rotierende Bürste 12 vorgesehen, die mittels
Lager 13 und 14 in dem Gehäuse H gelagert ist. Die
Bürste ist mit einem Antriebsrad 16 größeren Durchmessers
versehen, auf der ein Riemen 19 innerhalb einer
Riemenkammer 15 an der Seite der Bodendüse 5 aufliegt. Hinter
der Saugkammer 10 und gegenüber der Riemenkammer 15
versetzt, ist ein Gleichstrommotor 17 vorgesehen, dessen
Welle 18 den Riemen 19 zwecks Kraftübertragung direkt
antreibt. Der Antriebsmotor 17 erstreckt sich in die
Riemenkammer 15. Durch die unterschiedlichen Durchmesser
der Welle 18 und des Antriebsrades 16 erfolgt eine
Erniedrigung der Drehzahl vom Motor 17 auf die rotierende
Bürste 12.
-
Der am vorderen Ende des Verlängerungsrohrs 3
angeordnete Kupplungsstutzen 4 ist an seinem vorderen Ende
geschlossen und mit Trägerrohren 20, 21 versehen, die sich
in Querrichtung davon erstrecken, so daß das ganze eine
T-Form hat. Das Trägerrohr 20 auf der einen Seite ist an
seiner Endfläche offen, während das Trägerrohr 21 auf
der anderen Seite an seiner Endfläche geschlossen ist.
Diese Trägerrohre 20 und 21 sind drehbar in Ringteilen
22 und 23 gelagert, die wiederum drehbar durch Stifte
24, 25 am oberen Gehäuseteil 7 der Bodendüse 5
aufgehängt sind, um eine Pendelbewegung ausführen zu können.
An den Gehäuseteilen 7 und 8 sind Rippen 26 und 27
angeformt, die zur Lagerung der Stifte 24 und 25 dienen.
-
Auf diese Weise ist der Kupplungsstutzen durch die
Ringteile 22 und 23 auf und ab schwenkbar und gleichzeitig
um die Stifte 24 und 25 nach vorn und hinten hin und her
schwenkbar.
-
An das offene Ende des Trägerrohrs 20 ist ein
Verbindungsschlauch 28 aus elastischem Material wie Gummi oder
dergleichen angeschlossen und mit der Saugkammer 10
verbunden. Die von der Saugöffnung 11 in die Saugkammer 10
eingesaugte Luft einschließlich Staub gelangt dann durch
den Verbindungsschlauch 28, das Trägerrohr 20, den
Kupplungsstutzen 4, das Verlängerungsrohr 3 und den Schlauch
2 in das Filter (nicht gezeigt) des Staubsaugers 1.
-
Neben dem Motor 17 ist ein Schalter 29 angeordnet, mit
dem die Drehrichtung des Motors 17 umgeschaltet wird.
Ein Betätigungsglied 30 des Schalters 29 steht an der
Seite des Schaltergehäuses heraus (Figur 3). Das in
Figur 6 gezeigte allgemeine elektrische Schaltbild für die
Bodendüse 5 zeigt, daß der Wechselstrom einer
Wechselstromquelle 31 in einer Vollweg-Gleichrichterschaltung
32 gleichgerichtet wird. Der bereits oben beschriebene
Schalter 29 ist als Umschalter an den Ausgang der
Gleichrichterschaltung 32 angeschlossen, um die
Drehrichtung des Motors 17 zwischen vorwärts und rückwärts
umzuschalten, wobei diese Richtungen durch die Richtung
des durch den Motor 17 fließenden Stromes bestimmt wird.
Der Schalter 29 schaltet seine beweglichen Kontakte COM
zwischen den Kontakten NC und NO um.
-
Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 wird nun
beschrieben, daß die Bodendüse 5 ein Übertragungsmittel 33
zur Übertragung der Schwenkbewegung des einen Ringteils
23 auf das Betätigungsglied 30 des Schalters 29 in Form
einer schnellen Umschaltung überträgt. Das
Übertragungsmittel 33 ist zwischen dem Ringteil 23 und dem Schalter
29 angeordnet und besteht aus einem Halterahmen 34 in
Rechteckform und einer Blattfeder 35. Die Blattfeder 35
ist in gebogener Form an dem Trägerrahmen 34 befestigt,
wobei ein Betätigungsabschnitt 36 sich vom unteren Ende
der Blattfeder 35 in Richtung des unteren Abschnittes
des Trägerrahmens 34 erstreckt. Wie Figur 5 zeigt, weist
die Blattfeder 35 zwei einander gegenüberliegende
Positionen auf, die zum einen durch durchgezogene Linien und
zum anderen durch strichpunktierte Linien angedeutet
sind. Dazwischen liegt ein Übergangsbereich. Soll die
Blattfeder 35 zum Beispiel aus der Position mit
ausgezogenen Linien nach rechts (in der Zeichnung) bewegt
werden, so passiert sie die zwischen den
Befestigungspunkten 37 und 38 am Trägerrahmen 34 liegende Linie 39,
wobei sie aufgrund ihrer Elastizität einen schnellen
Umschaltvorgang in die Position mit den strichpunktierten
Linien ausführt. Beim Bewegen der Blattfeder 35 in
entgegengesetzter Richtung durchläuft sie ebensoschnell
durch die Linie 39, das heißt durch den Totpunkt als
Grenzpunkt. Während dieser Bewegung bewegt sich der
mittlere Bereich der Blattfeder 35 zwischen den
Befestigungspunkten 37 und 38, also der mittlere Punkt 40 der
Biegung nur in horizontaler Richtung, und zwar ohne
Vertikalverschiebung. Das Betätigungsglied 30 des Schalters
29 ist an diesem mittleren Punkt 40 der Biegung der
Blattfeder 35 angeordnet.
-
Die Figuren 4 und 5 zeigen, daß an dem Ringteil 23 eine
Klaue 41 vorsteht, die mit dem Betätigungsabschnitt 36
der Blattfeder 35 zusammenarbeitet.
-
Wird die Bodendüse 5 vorwärts bewegt, so wird über das
Verlängerungsrohr 3 auf den Kupplungsstutzen 4 eine nach
unten gerichtete Kraft ausgeübt, wodurch die Ringteile
22 und 23 um die Stifte 24 und 25 nach vorn geschwenkt
werden. Figur 4 zeigt den Zustand der Schwenkbewegung
des Trägerringteils 23, das aus der gestrichelt
dargestellten Position in die strichpunktiert gezeigte
Position bewegt wird. Abhängig von dieser Schwenkbewegung
des Ringteils 23 bewegt die Klaue 41 den
Betätigungsabschnitt 36 der Blattfeder 35 nach vorn, und beim
Durchlauf des Totpunktes schnappt die Blattfeder 35 sehr
schnell in die strichpunktierte Position (Figur 5). Beim
Umschalten der Blattfeder 35 schaltet ebenfalls der
Schalter 29 um, und zwar schalten die beweglichen
Kontakte COM auf die Kontakte NC um.
-
Im vorliegenden Fall ist die Drehrichtung des Motors 17
so eingestellt, daß die rotierende Bürste 12 in
Vorwärtsrichtung gegenüber der Bewegungsrichtung der
Bodendüse 5 rotiert.
-
Soll anschließend die Bodendüse 5 zurückbewegt werden,
so wird eine Zugkraft auf den Kupplungsstutzen 4
ausgeübt, wodurch das Ringteil 23 in die hintere Position
verschwenkt wird, wie durch die gestrichelten Linien in
Figur 4 angedeutet ist. Da die Blattfeder 35 dann
gleichzeitig in die ausgezogene Position nach Figur 5
bewegt wird, schalten die beweglichen Kontakte COM des
Schalters 29 auf die Kontakte NO, wodurch der Strom in
entgegengesetzter Richtung durch den Motor 17 fließt.
-
Dementsprechend kehrt sich die Drehrichtung des Motors
17 in die entgegengesetzte Richtung um, wodurch auch die
Drehrichtung der rotierenden Bürste 12 sich in
Vorwärtsrichtung gegenüber der Rückzugsbewegung der Bodendüse 5
einstellt.
-
Dies hat zur Folge, daß die Drehkraft der rotierenden
Bürste 12 zu der Bewegungskraft der Bodendüse addiert
wird, so daß die Arbeit erleichtert wird. Wird jedoch im
Gegensatz zum vorstehenden Fall die Drehrichtung des
Motors 17 so eingestellt, daß die Drehkraft der
rotierenden Bürste 12 entgegen der Bewegung der Bodendüse 5
über dem Boden wirkt, so wird das Aufnahmevermögen der
Bürste 12 zum Beispiel gegenüber einem Teppich
wesentlich wirksamer, was zur Folge hat, daß die
Saugeigenschaften der Bodendüse deutlich verbessert werden.
-
Wird darüber hinaus ein Einstellschalter für die
Drehrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, um willkürlich die
Anfangsdrehrichtung des Motors 17 festzulegen, so ist es
möglich, die Drehrichtung der Bürste 12 entweder in
Vorwärtsrichtung oder in entgegensetzter Richtung gegenüber
der Bewegung der Bodendüse 5 gegenüber dem Boden während
der Arbeit zu bestimmen.
-
Diese Funktion ist wichtig, um für die tatsächlich
auftretenden Fälle eine gewünschte Reinigungswirkung zu
erzielen. Zum Beispiel kann während der Reinigung die
rotierende Bürste 12 in Vorwärtsrichtung gegenüber der
Bewegungsrichtung der Bodendüse 5 rotieren, um die
aufzuwendende Kraft zu reduzieren, wenn jedoch ein Bereich
des Teppichs stark verschmutzt ist, so kann die Bürste
12 vorübergehend in die entgegengesetzte Richtung
angetrieben werden, um einen solchen Schmutz wirksamer zu
entfernen.
-
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, treten
bei der erfindungsgemäßen Bodendüse keine
Verdrehbewegungen am Betätigungsglied 30 des Schalters 29 auf, da
der mittlere Punkt 40 am bogenförmigen Abschnitt der
Blattfeder 35 keine vertikale Bewegung ausführt. Dies
hat zur Folge, daß die Umschaltung des Schalters 29 und
die Umkehrbewegung der Blattfeder 35 glatt ablaufen. Da
die Umschaltung der Blattfeder 35 schnell erfolgt,
treten Lichtbogen an den Kontakten des Schalters 29 nicht
auf.
-
Da durch diese Anordnung die Blattfeder 35 immer in der
einen oder in der anderen der beiden stabilen Endlagen
gehalten wird, tritt nicht die Möglichkeit auf, daß der
Schalter 29 sich im ausgeschalteten Zustand befindet, so
daß Fehlfunktionen des Motors und damit der rotierenden
Bürste vermieden werden.
-
Auch wenn die Umkehrung der Blattfeder 35 aus
irgendeinem Grunde blockiert wird, kann das Betätigungsglied des
Schalters 29 vor Schaden bewahrt werden, weil der
Betätigungsabschnitt 36 so ausgebildet ist, daß er lediglich
elastisch bewegt werden kann.
-
Obwohl in dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel eine Blattfeder für den schnellschaltenden
Umschaltmechanismus benutzt wird, kann eine solche
Blattfeder auch zum Beispiel durch eine Kombination aus einer
Schraubenfeder und einem Hebel ersetzt werden.
-
Auch wenn die vorliegende Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben wurde, so ist anzumerken, daß
verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann
möglich erscheinen. Sofern solche Änderungen und
Modifikationen nicht vom Inhalt der vorliegenden Erfindung
abweichen, sollen Sie von dem Schutzumfang erfaßt
werden.