DE69305561T2 - Staubsauger - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft Staubsauger.
• Staubsauger, insbesondere Staubsauger zur häuslichen im Gegensatz zur industriellen Verwendung, werden häufig in zwei Gruppen klassifiziert, nämlich in sogenannte Handstaubsauger und Bodenstaubsauger. Handstaubsauger, die abgesehen von dem möglichen Hinzufügen optionaler Zubehörteile als autonome Einheiten in dem Sinn angesehen werden können, daß sämtliche Komponenten wie bspw. eine motorisierte Ventilator-/Saugeinheit, ein Saugkopf, ein Staubfangbehälter, ein Handgriff und sämtliche Steuereinrichtungen innerhalb oder auf einer einrädrigen oder einer anderen manuell verschiebbaren Einheit untergebracht sind. Andererseits ist ein handgehaltener und -gesteuerter Saugkopf eines Bodenstaubsaugers über einen flexiblen Schlauch an eine mit Rädem versehene oder auf andere Weise verschiebbare Einheit anschließbar, an der sämtliche sich bewegenden und angetriebenen Komponenten wie bspw. eine motorisierte Ventilator-/Saugeinheit und üblicherweise ein Staubfangbehälter fest angebracht sind. Bei den Staubsaugern jeder Gruppe ist der Staubfangbehälter üblicherweise mit einem luftdurchlässigen Staubfangbeutel eingebaut, der geleert und wiederverwendet werden kann, oder er umfaßt Mittel zum Einbauen eines luftdurchlässigen Einweg-Staubfangbeutels zum Wegwerfen.
• Obwohl in der folgenden Offenbarung spezieller Bezug auf Handstaubsauger genommen wird, kann das Konzept der vorliegenden Erfindung auch auf Bodenstaubsauger sowie auf Staubsauger für den industriellen und kommerziellen Einsatz angewandt werden. Staubsauger für den industriellen Einsatz sind normalerweise ähnlich wie Bodenstaubsauger aufgebaut, jedoch sind sie unter Berücksichtigung der Umgebung, in welcher sie betrieben werden müssen, viel schwerere und robustere Maschinen.
• Handstaubsauger umfassen üblicherweise ein Stoßübertragungselement, das zum Durcheinanderbringen oder zum Lösen von Staub usw. von einer Oberfläche dient, so daß er einfacher durch eine Vakuum-(Saug-)Düse in den Reiniger gesaugt werden kann. Das Stoßübertragungselement nimmt unterschiedliche Gestaltungen an, einschließlich einer drehbaren Bürste oder eines Klopfers.
• Ein Teilvakuum ist durch den motorisierten Ventilator an der Vakuum-(Saug-)Düse aufgebaut, welcher ebenfalls dazu dient, Luft durch einen Filter und den Staubfangbeutel zu blasen oder zu saugen.
• Die Luft ist durch eine relativ enge Düse zu einem Einlaß für den Ventilator geleitet, welche daher das Teilvakuum in dem Reiniger erzeugt. Gewöhnlich wird die Kraft für den Klopfer über einen Antriebsriemen von einer Riemenscheibe auf der Ventilatormotorwelle abgenommen. Dieser Aufbau weist mehrere inhärente Nachteile auf. Die Verwendung von Riemenscheiben zum Antreiben des Klopfers begrenzt die Wahl unter möglichen physischen Anordnungen des Ventilatormotors und des Klopfers. Der Riemen ist häufig anfällig für eine Beschädigung. Zusätzlich ist es nützlich, die Bewegung des Klopfers anhalten zu können, wenn der Staubsauger steht, um den Verschleiß bspw. eines Teppichs zu reduzieren. Dies ist bei einem herkömmlichen riemengetriebenen System nicht einfach erreicht. Die DE 39 04 289, auf den Namen der DUPRO A.G., offenbart einen Handstaubsauger, bei dem Abluft von dem Ventilator bzw. dem Gebläse über eine Turbine geleitet ist, um eine drehbare Bürste über einen Antriebsriemen anzutreiben. Die drehbare Bürste dreht sich innerhalb einer Saugöffnung in der Basis des Staubsaugers.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zumindest einige der obigen Probleme zu lösen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Staubsauger ein erstes Gehäuseteil, das ein Klopfmittel und eine an das Klopfmiffel angrenzende Saugöffnung umfaßt, ein bzgl. des ersten Gehäuseteils winkelmäßig verschiebbares Hauptgehäuse, einen Luftkanal, ein Gehäuse eines elektrischen Gebläses, welches einen mit einer ersten Öffnung des Luftkanals verbundenen Abgasauslaß umfaßt, eine mit einer zweiten Öffnung des Luftkanals verbundene Turbine und eine zwischen der Turbine und dem klopfmittel angeordnete Antriebsleitung, worin zum Antreiben der Turbine Abluft von dem Gehäuse des Gebläses durch den Luftkanal zu der Turbine geleitet ist, gekennzeichnet durch ein Ventil, das in dem Luftkanal angeordnet und mit dem Hauptgehäuse mittels Betätigungsmitteln verbunden ist, um das Ventil zu bedienen und die Abluft weg von der Turbine abzuleiten, wenn der Winkel zwischen dem Hauptgehäuse und dem ersten Gehäuseteil in einen vorbestimmten Bereich fällt. Vorzugsweise ist die erste Öffnung des Luftkanals mit einem Abgasauslaß des Gehäuses des Gebläses verbunden. Das Klopfmittel ist vorzugsweise ein rotierendes Klopfmittel, und die Turbine weist vorzugsweise eine koaxial auf ihrer Welle angeordnete Riemenscheibe auf. Zur Kraftankopplung von der Turbinenriemenscheibe zu einer auf dem Klopfmittel ausgebildeten Riemenscheibe kann ein Antriebsriemen verwendet werden. Das Ventil ist vorzugsweise eine in dem Kanal angeordnete Klappe, die sich um Drehpunkte in der oberen Oberfläche des Kanals dreht und einen Zapfen aufweist, der mit einer in dem Hauptgehäuse ausgebildeten Nut kooperiert, um die klappe zu veranlassen, einen vorgegebenen Winkel in dem Kanal als Reaktion auf den Winkel zwischen dem Hauptgehäuse und dem unteren Teil einzunehmen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einheit zum Gebrauch innerhalb eines Staubsaugers bereitzustellen, bei der Funktionen der Luftbewegung von anderen Funktionen separiert sind, bspw. der Antrieb zu einem Stoßübertragungselement im Falle eines Handstaubsaugers. Im Falle eines Handstaubsaugers reduziert eine solche Trennung die Möglichkeit einer Beschädigung an einem Riemen während des Betriebs des Stoßübertragungselements und bietet ein vorteilhaftes Verfahren zum Anhalten des Antriebs über den Riemen zu dem Stoßübertragungselement, wenn der Staubsauger steht.
• Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfaßt eine Einheit zum Gebrauch innerhalb eines Staubsaugers einen an eine Druckluftquelle anschließbaren Kanal zum Leiten der Luft zu einer luftgetriebenen Kraftquelle, eine Antriebsleitung zum Leiten des Antriebs von der Kraftquelle zu einem Stoßübertragungselement und ein selektiv betreibbares Ventil zum Steuern der Druckluftströmung zu der Kraftquelle oder zu einem Auslaß.
• In bequemer Weise ist die Druckluftquelle der elektromotorisch betriebene Ventilator eines herkömmlichen Reinigers.
• Die Einheit gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann einen Teil eines Boden- oder eines Handstaubsaugers bilden. Wenn die Einheit einen Teil eines Handstaubsaugers bildet, ist das Ventil vorzugsweise gemäß der Stellung des Handgriffs betätigbar. Wenn die Einheit jedoch einen Teil eines Bodenstaubsaugers bildet, kann das Ventil durch einen Bediener von dem Saugkopf aus ferngesteuert werden. Die Steuerung kann bspw. durch einen Seilzug oder eine andere Verbindung mit einer Steuereinheit ausgeführt sein, die an einer für den Bediener bequemen Position angeordnet ist. Es ist unüblich, daß der Saugkopf eines Bodenstaubsaugers mit einem Stoßübertragungselement versehen ist, und es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein solches Element in den Saugkopf zu integrieren und, wenn auch ferngesteuert, in derselben Weise wie oben für einen Handstaubsauger beschrieben, zu betreiben.
• Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Antreiben eines Klopfmittels eines Handstaubsaugers, welches das Leiten einer durch ein elektrisches Gebläse erzeugten Luftströmung durch eine Turbine und das mechanische Ankoppeln der Turbine an das Klopfmittel umfaßt.
• Das Verfahren umfaßt vorzugsweise ein automatisches wesentliches Vermeiden der Luftströmung durch die Turbine, wenn der Winkel zwischen einem Hauptgehäuse und einem unteren Teil des Reinigers innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
• Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben, in welchen
• Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Handstaubsaugers gemäß der Erfindung zeigt,
• Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 1 gezeigten unteren Teils ist,
• Fig. 3 eine Draufsicht von Fig. 2 zeigt,
• Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Turbinenkanals und einer Ventilklappe gemäß der Erfindung ist und
• Fig. 5a bis 5c schematische Querschnitte des Turbinenventils sind, die das Ventil in unterschiedlichen Stellungen zeigen.
• Bei einem herkömmlichen Handstaubsauger ist ein rotierender Klopfer von einem Ventilatormotor über einen Riemen angetrieben. Diese Gestaltung begrenzt die Möglichkeiten physischer Anordnungen des Ventilatormotors und des Klopfers. Bei einer ersten Ausführung der Erfindung ist der rotierende Klopfer durch eine Turbine angetrieben, die über einen Luftkanal an den Abgasauslaß des Ventilators angekoppelt ist. Diese Anordnung führt zu einer flexibleren Konstruktion des Produkts, zu einer geringeren Möglichkeit einer Beschädigung an dem den Klopfer antreibenden Riemen und gestattet die Verwendung eines Luftventils, um den Klopfer anzuhalten, wenn der Rein iger in der vertikalen Stellung abgestellt ist.
• Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 weist ein Handstaubsauger 2 ein Hauptgehäuse 4 und einen unteren Teil 6 auf, der an dem Hauptgehäuse befestigt und um einen Drehpunkt 8 drehbar ist. Ein Kanal 10 leitet Abluft von einem Gebläsegehäuse 12 zu einer Turbine 14. Das Gebläsegehäuse enthält einen herkömmlichen elektrischen Ventilator (nicht gezeigt), der Luft durch ein in dem Hauptgehäuse eingebautes herkömmliches Filter- und Sammelbeutelsystem (nicht gezeigt) zieht. Eine Riemenscheibe 16 ist koaxial mit Turbinenschaufeln 14a angeordnet und zum Rotieren mit den Schaufeln auf einer Welle 18 befestigt. Ein zylindrischer Klopfer 20 ist drehbar in einer an die Turbine angrenzenden Vakuumkammer 22 angeordnet und weist eine koaxiale Riemenscheibe 24 auf, die entlang seiner Länge ein Teilstück entfernt ausgebildet ist. Ein Riemen 26 verbindet die Riemenscheiben 16 und 24 und überträgt die Rotation der Turbinenschaufeln auf den Klopfer.
• Beim Betrieb wird Luft durch eine Saugöffnung 27 an dem Klopfer vorbei in die Vakuumkammer 22 gezogen, welcher, wenn er rotiert, zum Ablösen von Staub von der Bodenfläche arbeitet. Die Luft wird in das Filter- und Beutelsystem gezogen, so daß der Staub und Schutt von dem Boden in dem Beutel deponiert wird. Die Luft strömt dann durch das Gebläsegehäuse und wird durch den Kanal 10, die Turbine 14 und von dort durch eine Öffnung 23 in die Atmosphäre ausgestoßen. Die Luftströmung verursacht eine schnelle Drehung der Turbine, die aufgrund des Riemen- und Riemenscheibensystems, das Riemenscheiben 16 und 24 und einen Riemen 26 aufweist, ein Drehen des Klopfers bewirkt.
• Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5, die eine zweite Ausführung der Erfindung zeigen, ist eine Klappe 28 in dem Luftkanal 10 an Drehpunkten 30 drehbar angelenkt, die in der oberen Wand des Kanals angeordnet sind. An dem oberen Teil und an einer Seite der Klappe ist eine Platte 32 mit einem Nockenzapfen 34 befestigt. Der Nockenzapfen 34 paßt in einen und kooperiert mit einem Nockenschlitz 35, der in dem Hauptgehäuse 4 ausgebildet ist. Wenn sich das Hauptgehäuse in einer aufrechten Stellung bzgl. des unteren Teils 6 befindet, gewährleistet der Nocken und Zapfen, daß sich die Klappe, wie in Fig. 5a gezeigt, in einer ersten Position befindet, wo sie die Luftströmung zwischen dem Gebläsegehäuse und der Turbine im wesentlichen blockiert und durch eine Abluftöffnung 36 in die Atmosphäre rückleitet. Die Turbine ist so zum Ruhen gebracht und der Klopfer hört auf sich zu drehen, wodurch die Abnutzung auf der Bodenfläche reduziert ist, wenn sich der Reiniger in einer vertikalen, "abgestellten" Stellung befindet. Beim Gebrauch wird das Hauptgehäuse des Reinigers in eine bzgl. des unteren Teils geneigte Stellung versetzt. Während des Neigens des Hauptgehäuses dreht sich die Klappe 28, wie in Fig. 5b gezeigt, nach und nach, bis sie, wie in Fig. 5c gezeigt, eine zweite Stellung einnimmt. In dieser Stellung ist die Abluftöffnung geschlossen und es strömt Abluft von dem Gebläsegehäuse durch die Turbine und durch die Öffnung 23 nach außen. Die Form des Nockenschlitzes ist derart, daß die Klappe innerhalb eines weiten Bereichs an Neigungswinkeln des Hauptgehäuses in der zweiten Stellung bleibt. Folglich sind variierende Größen von Benutzern und die Veränderung der Neigung gestattet, wenn der Reiniger über die Bodenfläche bewegt wird.
• Aus dem Vorhergehenden wird erkannt werden, daß die Funktionen der Luftbewegung und der Drehung des rotierenden Klopfers 20 bei einem Staubsauger gemäß dieser Erfindung separiert sind. Dies hat ein flexibleres Produkt zur Folge, eine geringere Möglichkeit der Beschädigung an dem den rotierenden Klopfer antreibenden Riemen und liefert ein einfaches Verfahren zum Anhalten der rotierenden Bürste, wenn der Staubsauger in der vertikalen Stellung abgestellt ist.
• Der Staubsauger der Erfindung umfaßt im wesentlichen eine Basis mit einem vorderen Ende und einem hinteren Ende und mit einer an ihr vorderes Ende angrenzenden nach unten offenen Saugöffnung und Kontaktabschnitten, die zum Kontakt mit der Bodenfläche angepaßt und um die Saugöffnung und an dem hinteren Ende der Basis angeordnet sind, und ein Hauptgehäuse mit einem unteren Endabschnitt, der mit der Basis angrenzend an deren hinteres Ende gelenkig verbunden und um eine horizontale Achse schwenkbar ist, wobei das Hauptgehäuse zwischen einer aufrechten ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher das Hauptgehäuse in einem Winkel geneigt ist.
• Gemäß einer Ausführung dieser Erfindung ist die Saugöffnung mit Hilfsmitteln wie bspw. einer rotierenden Bürste oder einem Klopfer oder einem ähnlichen Stoßübertragungselement zum Lösen von Staub von der Bodenfläche versehen.
• Der drehbare Klopfer kann durch einen mit einer Turbine verbundenen Riemen angetrieben werden, welche unter Verwendung der Abluftströmung aus der Gebläseeinheit angetrieben ist, die in dem Hauptgehäuse angeordnet ist. Diese Luftströmung wird unter Verwendung eines fixierten Kanals in der Basis zu der Turbine geleitet.
• In der zweiten Stellung, mit dem Hauptgehäuse in einer geneigten Stellung, würde ein in dem Kanal des Luftstroms angeordnetes Ventil oder ähnliches Bauteil offen sein, wodurch der Luft ein freier Durchgang ermöglicht wird, wodurch die Turbine durch die Luft mechanisch angetrieben wird, die sich dann durch einen Auslaß 23 in die Atmosphäre bewegt.
• Mit dem Hauptgehäuse in die erste Stellung bewegt, aktiviert diese Bewegung in die aufrechte Stellung das Ventil, sich zu schließen und den Luftstrom so durch einen Abluftauslaß 36 zu leiten und Antriebskraft von der Turbine wegzunehmen, wodurch dem drehbaren Klopfer ein Anhalten ermöglicht wird.
• Zusammengefaßt versteht es sich deshalb nicht nur von selbst, daß die Abluft aus dem Vakuumgenerator die Turbine und folglich den drehbaren Klopfer antreibt, sondern daß auch die Luft, die an dem drehbaren Klopfer vorbeiströmt, direkt in den Staubfänger strömt, ohne durch die Turbine zu strömen.
• Obwohl besonderer Bezug auf die Tatsache genommen worden ist, daß die Turbine, die durch gereinigte Abluft aus dem Vakuumgenerator angetrieben ist und wiederum den drehbaren Klopfer antreibt, kann die Turbine auch zur Durchführung zusätzlicher Antriebsfunktionen verwendet werden. Solche zusätzlichen Antriebsfunktionen können zu Antriebseinheiten innerhalb des Staubsaugers per se oder zu Zubehörteilen geleitet werden, die lösbar mit dem Staubsauger verbunden sein können. Bspw. kann die Turbine dazu verwendet werden, den Reiniger tragende Räder über eine Antriebsleitung anzutreiben, wodurch ein Bediener während der Verwendung des Reinigers unterstützt wird. Falls gewünscht, kann der Staubfangbeutel betriebswirksam mit einer durch die Turbine angetriebenen Rüttler- oder Vibratoreinheit verbunden sein, um eine Verdichtung von in dem Beutel gesammeltem Staub und Schutt zu unterstützen. So wird eine größere Menge an Schmutz und Schutt in einem Fangbeutel gesammelt, als es andernfalls der Fall wäre.
• Es ist sowohl in häuslicher als auch in industriellerlkommerzieller Umgebung häufig erforderlich, daß Teppiche und andere Bodenabdeckungen unter Verwendung einer flüssigen Reinigungszubereitung wie bspw. eines Waschmittels gereinigt werden müssen. Die vorliegende Erfindung umfaßt innerhalb ihres Umfangs ebenfalls einen Staubsauger mit einem Behälter für eine flüssige Reinigungszubereitung und mit einer Pumpe zum Aufbringen der Flüssigkeit in der Form eines Strahls oder eines Sprays durch einen Düsenkopf auf eine zu reinigende Oberfläche, worin die Pumpe durch die Turbine angetrieben ist. Falls gewünscht, kann die benetzte Oberfläche unter Verwendung des drehbaren Klopfers geschrubbt werden. Vorzugsweise im letzten Fall umfaßt der Staubsauger Mittel zum selektiven Antreiben der Pumpe und/oder des drehbaren Klopfers. Zur Reduktion des Gewichts des Staubsaugers während der normalen Saugreinigungsbetriebsart können der Behälter und Zusatzgeräte als ein Zubehör zur Befestigung an dem Reiniger aufgebaut sein.
• Es wird durch Fachleute erkannt werden, daß das System unter Verwendung des Luftstroms arbeiten wird, bevor er durch das Beutel- und Filtersystem hindurchgeströmt ist. Die obigen Ausführungen sind jedoch vorteilhaft, da gefilterte Luft durch die Turbine geleitet ist, welche das Risiko einer Beschädigung durch Abrasivmittel und anderen Schutt reduziert.

Claims (10)

1. Ein Handstaubsauger (2) umfassend

ein erstes Gehäuseteil (6), das ein Klopfmittel (20) und eine an das Klopfmittel (20) angrenzende Saugöffnung (27) umfaßt,

ein bezüglich des ersten Gehäuseteus (6) winkelmäßig verschiebbares Hauptgehäuse (4), einen Luftkanal (10),

ein Gehäuse (12) eines elektrischen Gebläses, welches einen mit einer ersten Öffnung des Luftkanals (10) verbundenen Abgasauslaß umfaßt,

eine mit einer zweiten Öffnung des Luftkanals (10) verbundene Turbine (14) und

eine zwischen der Turbine (14) und dem Klopfmittel (20) angeordnete Antriebsleitung (26),

worin zum Antreiben der Turbine (14) Abluft von dem Gehäuse (12) des Gebläses durch den Luftkanal (10) zu der Turbine (14) geleitet ist, gekennzeichnet durch ein Ventil (28), das in dem Luftkanal (10) angeordnet und mit dem Hauptgehäuse (4) mittels Betätigungsmitteln (32, 34, 35) verbunden ist, um das Ventil (28) zu bedienen und die Abluft weg von der Turbine (14) abzuleiten, wenn der Winkel zwischen dem Hauptgehäuse (4) und dem ersten Gehäuseteil (6) in einen vorbestimmten Bereich fällt.

2. Ein Reiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung (27) beim Gebrauch derart angeordnet ist, daß sie im wesentlichen nach unten zu einer zu reinigenden Oberfläche gerichtet ist.

3. Ein Reiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (10) teilweise oder ganz zwischen einem Luftauslaß eines Staubfängers und der Turbine (14) angeschlossen ist.

4. Ein Reiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (28) zum Rückleiten von Luft weg von der Turbine (14) betreibbar ist, damit das Klopfmittel (20) zur Ruhe kommen kann.

5. Ein Staubsauger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeleitete Luft aus der Maschine ausgestoßen wird.

6. Ein Staubsauger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft, die durch die Turbine (14) durchläuft, aus der Maschine ausgestoßen wird.

7. Ein Reiniger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmung durch das Gehäuse (12) des Gebläses durchläuft, bevor sie durch die Turbine (14) durchläuft.

8. Ein Reiniger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Klappe (14) ist.

9. Ein Reiniger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (28) drehbar um Drehpunkte (30) in der oberen Oberfläche des Kanals (10) angeordnet ist.

10. Ein Handstaubsauger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil offen ist, um Luft weg von der Turbine zu leiten, wenn das Hauptgehäuse (4) im wesentlichen aufrecht ist.