DE68905252T2 - Mundstueck fuer staubsauger. - Google Patents

Mundstueck fuer staubsauger.

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Description

  • 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.

Claims (8)

1. Bodendüse für einen Staubsauger, mit einer rotierenden Bürste (12), einem Antriebsmotor (17) für die Bürste und einem Schalter (29) zum Umkehren der Drehrichtung des Motors (17), wobei diese Teile in einem Gehäuse (H) angeordnet sind; und
mit einem in dem Gehäuse (H) angeordneten Kupplungsstutzen (4), der gegenüber dem Gehäuse (H) nach vorn und hinten hin und her bewegbar ist und mit einem Saugstutzen eines Staubsaugers (1) verbindbar ist; gekennzeichnet durch
Übertragungsmittel (33) zum Übertragen der Hin- und Herbewegung des Kupplungsstutzens (4) auf den Schalter (29), wobei das Übertragungsmittel (33) ein Übertotpunktmechanismus ist, der ein bewegliches Glied (35) mit zwei stabilen Endpositionen und einem schnellen Umschaltbereich zwischen beiden aufweist.
2. Bodendüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der rotierenden Bürste (12) so eingestellt ist, daß sie gegenüber Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Bodendüse relativ nach vorn, also in gleicher Richtung gerichtet ist.
3. Bodendüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der rotierenden Bürste (12) so eingestellt ist, daß sie gegenüber der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Bodendüse in entgegengesetzter Richtung ist.
4. Bodendüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied (35) der Übertragungsmittel (33) durch eine Blattfeder (35) gebildet wird, die mit ihren Enden zwischen einem Haltemittel (34) eingespannt ist, wobei ein Abschnitt der Blattfeder zwischen den Einspannpunkten elastisch bogenförmig gekrümmt ist.
5. Bodendüse nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungsglied (30) des Schalters (29) einem mittleren Punkt auf der Bogenform des beweglichen Gliedes bzw. der Blattfeder (35) zugeordnet ist.
6. Bodendüse nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des beweglichen Gliedes bzw. der Blattfeder (35) gegenüber dem Einspannpunkt weiter verlängert ist, um einen Betätigungsabschnitt (36) zu bilden, an dem ein Hin- und Herbetätigungsglied des Kupplungsstutzens (4) angeordnet ist.
7. Bodendüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Kupplungsstutzens (4) schwenkbar an dem Gehäuse (H) der Bodendüse für eine nach vorn und hinten gerichtete Schwenkbewegung gelagert ist.
8. Bodendüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (H) der Bodendüse Ringteile (22, 23) schwenkbar in oberen Abschnitten angeordnet sind für eine hin- und hergehende Schwenkbewegung, und daß an dem vorderen Ende des Kupplungsstutzens (4) Trägerrohre (20, 2l) lateral vorstehend angeordnet sind, die in den Ringteilen (22, 23) drehbar gelagert sind.
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