EP0084345A2 - Brush attachment for a vacuum cleaner - Google Patents
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- EP0084345A2 EP0084345A2 EP19830100193 EP83100193A EP0084345A2 EP 0084345 A2 EP0084345 A2 EP 0084345A2 EP 19830100193 EP19830100193 EP 19830100193 EP 83100193 A EP83100193 A EP 83100193A EP 0084345 A2 EP0084345 A2 EP 0084345A2
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- EP
- European Patent Office
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- brush
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- head
- foot
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/02—Nozzles
- A47L9/04—Nozzles with driven brushes or agitators
- A47L9/0461—Dust-loosening tools, e.g. agitators, brushes
- A47L9/0466—Rotating tools
- A47L9/0477—Rolls
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A46—BRUSHWARE
- A46B—BRUSHES
- A46B7/00—Bristle carriers arranged in the brush body
- A46B7/06—Bristle carriers arranged in the brush body movably during use, i.e. the normal brushing action causing movement
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A46—BRUSHWARE
- A46B—BRUSHES
- A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
- A46B9/02—Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
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- A46—BRUSHWARE
- A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
- A46D1/00—Bristles; Selection of materials for bristles
Definitions
- the invention relates to a brush for a brush attachment of a vacuum cleaner, with a brush holder designed as a brush roller and brush elements used in receiving chambers of the brush holder, the brush elements being arranged helically on the brush holder.
- a "classic” brush attachment i.e. H. a brush attachment with a fixed brush provided with tufts of bristles practically exerts a so-called “sweeping effect".
- the surface of the carpet is essentially cleaned of dust and dirt.
- Modern brush attachments do not have a fixed brush, but rather a rapidly rotating brush with a brush holder in the form of a brush roller, which can be set in rotation by a drive.
- the present invention relates in particular, although not exclusively, to the design of a brush for an electrical brush attachment of the type explained above.
- the brush roller is made of wood.
- the receiving chambers for the brush elements are simple blind holes into which the brush elements are glued.
- Tufts of bristles made of natural bristles, possibly with Perlon or other synthetic fibers, are used as brush elements. Because of the "gatekeeper effect" explained at the beginning, it is necessary to press the brushes of a brush attachment of the type explained above relatively firmly onto the floor. Leading to the fact that the bristle brush elements wear out quickly. This wear manifests itself in the fact that the length of the bristle tufts decreases rapidly and that the bristle tufts are spread apart.
- the invention has for its object to provide a brush in which there is practically no wear of the brush elements, so that wear indicators and manually operated lowering devices of the type explained above do not have to be provided when they are used.
- each brush element consists of a bow-like or sheet-like brush head made of highly wear-resistant material and a brush foot that can be inserted into the receiving chamber of the brush holder.
- bristle tufts are no longer used as brush elements, but rather specially designed elements which consist of the brush head and brush base.
- the brush head of each brush element is designed so as to be bow-shaped or sheet-like that both the "sweeping effect” explained at the beginning and the “gatekeeper effect” explained at the beginning can be optimally achieved. It has been shown in studies that the bow-like or sheet-like design of the brush head is almost an optimum here.
- This brush head can easily be made of highly wear-resistant material.
- the special design of the brush head leads to the fact that this can not necessarily be optimally attached to the brush holder. This is where the function of the brush foot occurs, which can be optimized with regard to the attachment to the brush holder.
- the brush head can be designed as a preferably rectangular metal bracket, that the brush head can also be designed as a metal tongue or finally as a plastic bracket or plastic tongue.
- this predetermined bending point must be dimensioned so that the brush element has a suitable bending stiffness overall.
- the bending stiffness of the brush element is of crucial importance for the previously described "gatekeeper effect".
- a further advantage is achieved in the brush according to the invention in that the deflection of the brush elements remains completely unchanged.
- the constant bending stiffness of the brush elements in connection with the unchanged deflection of the brush elements leads to the result that the contact pressure the brush elements on the corresponding carpet remains constant.
- the effective restoring force of the brush elements is also constant.
- the brush head designed as a metal bracket; it is advisable to loop this metal bracket to form the predetermined bending point.
- the loop-shaped guidance of the metal bracket i.e. H. in the case of a substantially rectangular metal bracket, one loop on two opposite sides of the metal bracket, leads to the fact that the alternating bending stresses are absorbed elastically in the areas of the loops.
- the spring stiffness depends on the size of the loops and varies depending on the direction of the alternating bending stresses.
- the brush foot may consist of an elastic plastic.
- the brush base is made of an elastic plastic and the brush base has an area lying outside the receiving chamber of the brush holder, the brush base can have a cross-sectional constriction in the area outside the receiving chamber to form the predetermined bending point.
- the exact design of the cross-sectional constriction depends on the expected operating conditions and loads, but can be easily adapted to all requirements, especially when using an elastic plastic.
- the brush head can be embedded on one side in the brush base. This is particularly advantageous in terms of production technology and application technology, in particular if the brush head is designed as a metal bracket or metal tongue.
- the brush head and the brush base can also be formed in one piece with one another, in particular if the brush head is designed as a plastic tongue. The latter naturally also applies if the predetermined bending point is provided as a separate part or in a separate part between the brush head and the brush base.
- the brush head and / or the brush base must be made of a tough plastic that cannot be charged electrostatically or practically not, preferably polyurethane, rubber, Teflon, a plastic that contains a lot of Teflon, or the like.
- a tough plastic that cannot be charged electrostatically or practically not, preferably polyurethane, rubber, Teflon, a plastic that contains a lot of Teflon, or the like.
- the listing of rubber in this list makes it It is clear that natural substances may also be considered, provided they meet the requirements for elasticity, toughness, etc.
- the plastic should be capable of being injection molded, injection molded or extruded and should have a low coefficient of friction.
- teflon or a material that contains a lot of teflon is of particular advantage.
- the brush foot can be fixed in the receiving chamber by an obliquely driven nail.
- the brush foot can also have laterally projecting fastening widenings, through which nails can then be driven more or less vertically into the material of the brush holder.
- the brush holder has steps extending in the radial direction, to which the brush base of the respective brush element can be attached by nails which are driven in substantially tangentially.
- the brush base of a brush element is pressed or clamped into the receiving chamber of the brush holder or glued therein.
- the individual brush element in the brush according to the invention can be functionally divided into three areas.
- the actual "sweeping effect" is achieved in the work area, which essentially comprises the brush head.
- the brush element In the bend area, the brush element is designed so that, in connection with the brush head, ie the work area, the "gatekeeper effect" can be realized in an optimal manner.
- the brush element In the bending area, the brush element is designed so that it can withstand the alternating bending stresses that occur for very long periods of time.
- the bending element of the brush according to the invention is designed such that it can be optimally connected to the brush holder in terms of fastening technology.
- the three clearly distinguishable functional areas in the brush element of the brush according to the invention are realized in such a simple manner that even large-scale production of the brush according to the invention is economically possible.
- the brush elements are preferably arranged helically on the brush holder, so that the torque to be applied by the drive fluctuates as little as possible.
- the brush holder must, of course, be provided with appropriate receiving chambers, whereby the alternatives previously explained for the individual brush elements also apply to the attachment of the brush part consisting of the plurality of brush elements to the brush holder.
- the g in Fi. 1 shown brush 1 is intended for a brush attachment of a vacuum cleaner, namely for an electric brush attachment.
- This brush 1 accordingly consists of a brush holder 2 designed as a brush roller and a multiplicity of brush elements 4 inserted in receiving chambers 3 of the brush holder 2.
- the brush elements 4 are arranged helically on the brush holder 2, which is indicated in FIG. 1.
- each brush element 4 has a bow-like brush head 5 made of a highly wear-resistant material, namely metal, and a brush foot 6 that can be inserted into the receiving chamber 3 of the brush holder 2.
- the brush head 5 is designed as a substantially rectangular metal bracket.
- a predetermined bending point 7 is provided on the brush head 5. At the predetermined bending point 7, the alternating bending stresses of the brush element are recorded during operation.
- For forming the predetermined bending point 7 of the brush head is looped 5, ie in each case a loop 8 is found we g directed sides of the brush head 5 at both of the brush carrier. 2
- the brush head 5 is designed as a rectangular metal bracket.
- the brush base 6 here consists of an elastic plastic and has a cross-sectional constriction 9 to form the predetermined bending point 7 in an area lying outside the receiving chamber 3.
- the brush element 4 according to FIG. 2, consisting of the brush head 5 and the brush base 6, can be seen more precisely in FIGS. 3 and 4.
- the Brush head 5 embedded on one side in the brush base 6, essentially above the cross-sectional constriction 9 of the brush base 6.
- the brush head 5, designed as a substantially rectangular metal bracket, is inserted obliquely into the brush base 6, so that the free ends of the brush head 5 in the area of the Cross-sectional constriction 9 emerge laterally from the brush foot 6. These ends are bent there for better attachment.
- This construction leads to the fact that the stiffness of the spring formed by the brush base 6 in the direction of the arrow (FIG. 4) is greater than in the opposite direction of the arrow.
- the main bending direction is in the direction of the arrow, so that such a brush element 4 is to be arranged on the brush holder 2 in such a way that the movement of the brush head 5 takes place over a carpet in the opposite direction of the arrow in FIG. 4.
- FIG. 5 shows a plurality of metal brackets 10 which are attached to an elongated metal strip 11.
- a metal bracket 10 and the associated area of the metal strip 11 form a brush head 5 for a brush element 4.
- the brush feet 6 to the brush heads 5, each consisting of a metal bracket 10 and the corresponding area of the metal strip, are produced in that the ones connected to the metal strip 11 Areas of the metal bracket 10 and the associated areas of the metal strip 11 are encapsulated with a plastic of the appropriate shape. Then the metal strip 11 is then separated between the individual metal brackets 10, as a result of which the brush elements 4 are separated. 6 shows what such a brush element 4 looks like in the finished state.
- the brush head 5 is designed as a plastic tongue, that the brush base 6 is made of an elastic plastic and that the brush head 5, the brush base 6 and the predetermined bending point 7 are integrally formed with each other.
- this brush element 4 is somewhat different from the shape of the previously explained brush elements 4, in order to ensure that the predetermined bending point 7 really lies in the area of the cross-sectional constriction 9, so that the alternating bending stresses only really or essentially occur here.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bürste für einen Bürstvorsatz eines Staubsaugers, mit einem als Bürstwalze ausgebildeten Bürstenträger und in Aufnahmekammern des Bürstenträgers eingesetzten Bürstelementen, wobei die Bürstelemente auf dem Bürstenträger schraubenlinienförmig angeordnet sind.The invention relates to a brush for a brush attachment of a vacuum cleaner, with a brush holder designed as a brush roller and brush elements used in receiving chambers of the brush holder, the brush elements being arranged helically on the brush holder.
Ein "klassischer" Bürstvorsatz, d. h. ein Bürstvorsatz mit einer feststehenden, mit Borstenbüscheln versehenen Bürste, übt praktisch ausschließlich einen sogenannten "Kehreffekt" aus. Der Teppich wird im wesentlichen an seiner Oberfläche von Staub- und Schmutzteilen gesäubert. Moderne Bürstvorsätze weisen keine feststehende Bürste auf, sondern eine schnell rotierende Bürste mit einem Bürstenträger in Form einer Bürstwalze, der von einem Antrieb her in Drehung versetzbar ist. Mit einem solchen modernen Bürstvorsatz sind nicht nur größere Schmutzteile vom Boden aufnehmbar - "Kehreffekt" -, so daß sie leicht abgesaugt werden können, sondern die Pole des Teppichbodens oder Teppichs sind durch die Bürstelemente des schnell rotierenden Bürstenträgers öffenbar, so daß auch tiefer zwischen den Teppichschlingen eingedrungener Schmutz herausgeschleudert und vom Saugstrom leicht mitgerissen werden kann. Mit einem derartigen modernen Bürstvorsatz wird also neben dem klassischen "Kehreffekt" (Teppichkehrer) ein zusätzlicher, für die Reinigungswirkung eines Teppichs sehr bedeutsamer "Pförtnereffekt" erzielt.A "classic" brush attachment, i.e. H. a brush attachment with a fixed brush provided with tufts of bristles practically exerts a so-called "sweeping effect". The surface of the carpet is essentially cleaned of dust and dirt. Modern brush attachments do not have a fixed brush, but rather a rapidly rotating brush with a brush holder in the form of a brush roller, which can be set in rotation by a drive. With such a modern brush attachment not only larger dirt particles can be picked up from the floor - "sweeping effect" - so that they can be easily vacuumed off, but the poles of the carpet or carpet can be opened by the brush elements of the rapidly rotating brush holder, so that they can also move deeper between them Carpet loops of dirt that have penetrated are thrown out and can easily be carried away by the suction flow. With such a modern brush attachment, in addition to the classic "sweeping effect" (carpet sweeper), an additional "gatekeeper effect", which is very important for the cleaning effect of a carpet, is achieved.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere, wenngleich nicht ausschließlich die Ausgestaltung einer Bürste für einen elektrischen Bürstvorsatz der zuvor erläuterten Art.The present invention relates in particular, although not exclusively, to the design of a brush for an electrical brush attachment of the type explained above.
Bei der bekannten Bürste, von der die Erfindung ausgeht, ist die Bürstwalze aus Holz gefertigt. Die Aufnahmekammern für die Bürstelemente sind einfache Sackbohrungen, in die die Bürstelemente eingeklebt sind. Als Bürstelemente finden hier Borstenbüschel aus Naturborsten, evtl. auch mit Perlon oder anderen Kunstfasern versetzt, Verwendung. Wegen des eingangs erläuterten "Pförtnereffektes" ist es notwendig, die Bürsten eines Bürstvorsatzes der zuvor erläuterten Art relativ kräftig an den Boden anzudrücken. Das führt dazu, daß die Bürstelemente aus Borsten schnell verschleißen. Dieser Verschleiß äußert sich darin, daß die Länge der Borstenbüschel schnell abnimmt und daß die Borstenbüschel auseinander gespreizt werden.In the known brush from which the invention is based, the brush roller is made of wood. The receiving chambers for the brush elements are simple blind holes into which the brush elements are glued. Tufts of bristles made of natural bristles, possibly with Perlon or other synthetic fibers, are used as brush elements. Because of the "gatekeeper effect" explained at the beginning, it is necessary to press the brushes of a brush attachment of the type explained above relatively firmly onto the floor. Leading to the fact that the bristle brush elements wear out quickly. This wear manifests itself in the fact that the length of the bristle tufts decreases rapidly and that the bristle tufts are spread apart.
Um den zuvor erläuterten Verschleißeffekt bei bislang bekannten Bürsten zu kompensieren ist es bekannt, zumeist elektronisch arbeitende Verschleißanzeigeeinrichtungen sowie manuell betätigbare Absenkeinrichtungen vorzusehen, mit deren Hilfe ein verschleißabhängiges Absenken der Bürste erfolgen kann, bis schließlich die Bürstelemente vollständig verschlissen sind und die Bürste ausgewechselt werden muß. Derartige Verschleißanzeigeeinrichtungen sowie manuell betätigbare Absenkeinrichtungen sind technisch und wirtschaftlich auf- wendig. Außerdem führt die abnehmende Länge der Borstenbüschel dazu, daß die Auslenkung an der Spitze der Borstenbüschel mit fortschreitendem Verschleiß geringer und damit der wirksame Anpreßdruck höher wird.In order to compensate for the previously explained wear effect in previously known brushes, it is known to provide mostly electronically operating wear indicator devices and manually actuable lowering devices, with the aid of which the brush can be lowered depending on wear until the brush elements are completely worn out and the brush must be replaced. Such wear indicators and manually operable lowering devices are technically and economically up wendi g. In addition, the decreasing length of the tufts of bristles means that the deflection at the tip of the tufts of bristles decreases with increasing wear and thus the effective contact pressure becomes higher.
Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bürste anzugeben, bei der praktisch kein Verschleiß der Bürstelemente auftritt, so daß bei deren Verwendung auch Verschleißanzeigeeinrichtungen sowie manuell betätigbare Absenkeinrichtungen der zuvor erläuterten Art nicht vorgesehen werden müssen.Starting from the previously described prior art, the invention has for its object to provide a brush in which there is practically no wear of the brush elements, so that wear indicators and manually operated lowering devices of the type explained above do not have to be provided when they are used.
Die erfindungsgemäße Bürste, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bürstelement aus einem bügelartigen oder blattartigen Bürstkopf aus hochverschleißfestem Material und einem in die Aufnahmekammer des Bürstenträgers einsetzbaren Bürstfuß besteht. Erfindungsgemäß werden als Bürstelemente nicht mehr Borstenbüschel verwendet, sondern speziell gestaltete Elemente, die aus Bürstkopf und Bürstfuß bestehen. Der Bürstkopf jedes Bürstelementes ist dabei so bügelartig oder blattartig ausgestaltet, daß sowohl der eingangs erläuterte "Kehreffekt" als auch der eingangs erläuterte "Pförtnereffekt" optimal erreicht werden kann. Es hat sich bei Untersuchungen gezeigt, daß die bügelartige oder blattartige Ausgestaltung des Bürstkopfes hier nahezu ein Optimum darstellt. Dieser Bürstkopf kann ohne weiteres aus hochverschleißfestem Material ausgebildet sein. Die spezielle Ausgestaltung des Bürstkopfes führt aber dazu, daß dieser nicht unbedingt optimal an dem Bürstenträger befestigt werden kann. Hier tritt dann die Funktion des Bürstfußes ein, der bezüglich des Befestigens am Bürstenträger optimiert werden kann.The brush according to the invention, in which the above-mentioned object is achieved, is first characterized in that each brush element consists of a bow-like or sheet-like brush head made of highly wear-resistant material and a brush foot that can be inserted into the receiving chamber of the brush holder. According to the invention, bristle tufts are no longer used as brush elements, but rather specially designed elements which consist of the brush head and brush base. The brush head of each brush element is designed so as to be bow-shaped or sheet-like that both the "sweeping effect" explained at the beginning and the "gatekeeper effect" explained at the beginning can be optimally achieved. It has been shown in studies that the bow-like or sheet-like design of the brush head is almost an optimum here. This brush head can easily be made of highly wear-resistant material. The special design of the brush head leads to the fact that this can not necessarily be optimally attached to the brush holder. This is where the function of the brush foot occurs, which can be optimized with regard to the attachment to the brush holder.
Für die Ausgestaltung des Bürstkopfes gibt es natürlich eine Vielzahl von Möglichkeiten im Rahmen des zuvor erläuterten Erfindungsgedankens. Nur beispielhaft sei angegeben, daß der Bürstkopf als vorzugsweise rechteckiger Metallbügel ausgeführt sein kann, daß der Bürstkopf ohne weiteres auch als Metallzunge oder schließlich auch ohne weiteres als Kunststoffbügel oder Kunststoffzunge ausgebildet sein kann.There are, of course, a large number of possibilities for the design of the brush head within the framework of the inventive concept explained above. By way of example only, it should be stated that the brush head can be designed as a preferably rectangular metal bracket, that the brush head can also be designed as a metal tongue or finally as a plastic bracket or plastic tongue.
In praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß mit der zuvor erläuterten, erfindungsgemäßen Bürste noch keine optimale Standfestigkeit zu erzielen ist. Ohne weitere Maßnahmen bricht der Bürstkopf allzu leicht von dem Bürstfuß ab. Aus diesem Grunde geht eine weitere Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, dahin, an dem Bürstkopf, an dem Bürstfuß und/oder zwischen dem Bürstkopf und dem Bürstfuß eine Sollbiegestelle vorzusehen. Eine derartige Sollbiegestelle gewährleistet, daß die beim Bürstvorgang dauernd auftretenden Wechselbiegebeanspruchungen, die insbesondere bei hohen Drehzahlen eines als Bürstwalze ausgebildeten Bürstenträgers ganz erheblich sind, praktisch ausschließlich im Bereich der Sollbiegestelle wirksam werden. Diese Sollbiegestelle kann dabei ganz speziell auf die Aufnahme dieser Wechselbiegebeanspruchungen hin ausgestaltet werden. Im übrigen muß diese Sollbiegestelle so dimensioniert sein, daß das Bürstelement insgesamt eine passende Biegesteifigkeit aufweist. Die Biegesteifigkeit des Bürstelementes ist für den zuvor erläuterten "Pförtnereffekt" von entscheidender Bedeutung. Ein weiterer Vorteil wird bei der erfindungsgemäßen Bürste dadurch erzielt, daß die Auslenkung der Bürstelemente völlig unverändert erhalten bleibt. Bei den bislang bekannten Bürsten mit Borstenbüscheln als Bürstelementen war eine definierte, über lange Zeiträume unveränderte Auslenkung wegen der mit dem Verschleiß der Bürstelemente einher gehenden Verkürzung der Bürstelemente nicht zu erreichen. Bei der erfindungsgemäßen Bürste führt die als solche konstante Biegesteifigkeit der Bürstelemente in Verbindung mit der unveränderten Auslenkung der Bürstelemente dazu, daß im Ergebnis der Anpreßdruck der Bürstelemente auf dem entsprechenden Teppich konstant bleibt. Schließlich ist aus den zuvor erläuterten Gründen auch die wirksame Rückstellkraft der Bürstelemente konstant.Practical tests have shown that the previously described brush according to the invention is not yet able to achieve optimum stability. Without further measures, the brush head breaks off the brush base too easily. For this reason, another teaching of the invention, which is of particular importance, is to provide a predetermined bending point on the brush head, on the brush foot and / or between the brush head and the brush foot. Such a predetermined bending point ensures that the alternating bending stresses that constantly occur during the brushing process, which are particularly significant at high speeds of a brush holder designed as a brush roller, are practically only effective in the area of the predetermined bending point. This predetermined bending point can be designed specifically to accommodate these alternating bending stresses. In addition, this predetermined bending point must be dimensioned so that the brush element has a suitable bending stiffness overall. The bending stiffness of the brush element is of crucial importance for the previously described "gatekeeper effect". A further advantage is achieved in the brush according to the invention in that the deflection of the brush elements remains completely unchanged. In the previously known brushes with tufts of bristles as brushing elements, a defined deflection that was unchanged over long periods of time could not be achieved because of the shortening of the brushing elements associated with the wear of the brushing elements. In the brush according to the invention, the constant bending stiffness of the brush elements in connection with the unchanged deflection of the brush elements leads to the result that the contact pressure the brush elements on the corresponding carpet remains constant. Finally, for the reasons explained above, the effective restoring force of the brush elements is also constant.
Ist der Bürstkopf als Metallbügel ausgeführt; so empfiehlt es sich, diesen Metallbügel zur Bildung der Sollbiegestelle schleifenförmig zu führen. Die schleifenförmige Führung des Metallbügels, d. h. bei einem im wesentlichen rechteckig geführten Metallbügel jeweils eine Schleife auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Metallbügels, führt dazu, daß die Wechselbiegebeanspruchungen elastisch in den Bereichen der Schleifen abgefangen werden. Die Federsteifigkeit hängt von der Größe der Schleifen ab und ist je nach der Richtung der Wechselbiegebeanspruchungen unterschiedlich.Is the brush head designed as a metal bracket; it is advisable to loop this metal bracket to form the predetermined bending point. The loop-shaped guidance of the metal bracket, i.e. H. in the case of a substantially rectangular metal bracket, one loop on two opposite sides of the metal bracket, leads to the fact that the alternating bending stresses are absorbed elastically in the areas of the loops. The spring stiffness depends on the size of the loops and varies depending on the direction of the alternating bending stresses.
Was den Bürstfuß betrifft, so kann auch dieser, wie evtl. auch der Bürstkopf, aus einem elastischen Kunststoff bestehen. Besteht der Bürstfuß aus einem elastischen Kunststoff und weist der Bürstfuß einen außerhalb der Aufnahmekammer des Bürstenträgers liegenden Bereich auf, so kann zur Bildung der Sollbiegestelle der Bürstfuß in dem außerhalb der Aufnahmekammer liegenden Bereich eine Querschnittsverengung aufweisen. Die genaue Ausgestaltung der Querschnittsverengung hängt dabei von den zu erwartenden Einsatzbedingungen und Belastungen ab, kann aber gerade bei Verwendung eines elastischen Kunststoffes leicht allen Anforderungen angepaßt werden.As far as the brush foot is concerned, this too, like the brush head, may consist of an elastic plastic. If the brush base is made of an elastic plastic and the brush base has an area lying outside the receiving chamber of the brush holder, the brush base can have a cross-sectional constriction in the area outside the receiving chamber to form the predetermined bending point. The exact design of the cross-sectional constriction depends on the expected operating conditions and loads, but can be easily adapted to all requirements, especially when using an elastic plastic.
Besteht der Bürstfuß aus einem elastischen Kunststoff, so kann der Bürstkopf einseitig in den Bürstfuß eingebettet sein. Das ist herstellungstechnisch und anwendungstechnisch besonders vorteilhaft, insbesondere wenn der Bürstkopf als Metallbügel oder Metallzunge ausgebildet ist. Andererseits können der Bürstkopf und der Bürstfuß auch einstückig miteinander ausgebildet sein, insbesondere dann, wenn der Bürstkopf als Kunststoffzunge ausgebildet ist. Letzteres gilt natürlich auch dann, wenn die Sollbiegestelle als gesondertes Teil oder in einem gesonderten Teil zwischen dem Bürstkopf und dem Bürstfuß vorgesehen ist.If the brush base is made of an elastic plastic, the brush head can be embedded on one side in the brush base. This is particularly advantageous in terms of production technology and application technology, in particular if the brush head is designed as a metal bracket or metal tongue. On the other hand, the brush head and the brush base can also be formed in one piece with one another, in particular if the brush head is designed as a plastic tongue. The latter naturally also applies if the predetermined bending point is provided as a separate part or in a separate part between the brush head and the brush base.
Hinsichtlich der Auswahl der Materialien bestehen bei der Verwendung von Metall nur geringe Probleme. Entsprechend elastische, den betriebsmäßigen Anforderungen entsprechende Materialien sind hier umfangreich bekannt. Bei der Verwendung von Kunststoff hingegen muß neben den Fragen der Elastizität auch das Problem der elektrostatischen Aufladung beachtet werden. Je nach der Materialauswahl muß also der Bürstkopf und/oder der Bürstfuß aus einem elektrostatisch nicht oder praktisch nicht aufladbaren, zähen Kunststoff bestehen, vorzugsweise aus Polyurethan, Gummi, Teflon, einem stark teflonhaltigen Kunststoff od. dgl. Die Aufführung von Gummi in dieser Auflistung macht deutlich, daß ggf. auch Naturstoffe in Frage kommen, sofern sie die Anforderungen an Elastizität, Zähigkeit usw. erfüllen.With regard to the choice of materials, there are only minor problems when using metal. Correspondingly elastic materials that meet operational requirements are widely known here. When using plastic, however, the problem of electrostatic charging must also be considered in addition to the questions of elasticity. Depending on the choice of material, the brush head and / or the brush base must be made of a tough plastic that cannot be charged electrostatically or practically not, preferably polyurethane, rubber, Teflon, a plastic that contains a lot of Teflon, or the like. The listing of rubber in this list makes it It is clear that natural substances may also be considered, provided they meet the requirements for elasticity, toughness, etc.
Hinsichtlich der Kunststoffauswahl ist weiter von besonderer Bedeutung, daß der Kunststoff spritz- oder spritzgießfähig bzw. extrusionsfähig sein und einen geringen Reibwert aufweisen sollte. In dem letztgenannten Punkt ist Teflon oder ein stark teflonhaltiges Material von besonderem Vorteil.With regard to the choice of plastic, it is also of particular importance that the plastic should be capable of being injection molded, injection molded or extruded and should have a low coefficient of friction. In the latter point, teflon or a material that contains a lot of teflon is of particular advantage.
Für die Befestigung des Bürstfußes eines Bürstelementes in der entsprechenden Aufnahmekammer des Bürstenträgers gibt es natürlich eine Vielzahl von Möglichkeiten, die hier nur in einzelnen Beispielen erläutert werden können. Beispielsweise kann der Bürstfuß durch einen schräg eingeschlagenen Nagel in der Aufnahmekammer festgelegt werden. Der Bürstfuß kann andererseits auch seitlich abstehende Befestigungsaufweitungen aufweisen, durch die dann Nägel mehr oder weniger senkrecht in das Material des Bürstenträgers eingetrieben werden können. Weiterhin ist auch eine Ausgestaltung möglich, bei der der Bürstenträger in radialer Richtung sich erstreckende Stufen aufweist, an die der Bürstfuß des jeweiligen Bürstelementes durch im wesentlichen tangential eingetriebene Nägel angesetzt werden kann. Schließlich ist es natürlich auch denkbar, daß der Bürstfuß eines Bürstelementes in die Aufnahmekammer des Bürstenträgers eingepreßt bzw. eingeklemmt oder darin eingeklebt wird.There are, of course, a large number of possibilities for fastening the brush base of a brush element in the corresponding receiving chamber of the brush holder, which can only be explained here in individual examples. For example, the brush foot can be fixed in the receiving chamber by an obliquely driven nail. On the other hand, the brush foot can also have laterally projecting fastening widenings, through which nails can then be driven more or less vertically into the material of the brush holder. Furthermore, an embodiment is also possible in which the brush holder has steps extending in the radial direction, to which the brush base of the respective brush element can be attached by nails which are driven in substantially tangentially. Finally, it is of course also conceivable that the brush base of a brush element is pressed or clamped into the receiving chamber of the brush holder or glued therein.
Das einzelne Bürstelement bei der erfindungsgemäßen Bürste kann funktionell in drei Bereiche unterteilt werden. Im Arbeitsbereich, der im wesentlichen den Bürstkopf umfaßt, wird der eigentliche "Kehreffekt" erzielt. Im Biegebereich ist das Bürstelement so ausgestaltet, daß, in Verbindung mit dem Bürstkopf, also dem Arbeitsbereich, der "Pförtnereffekt" in optimaler Weise verwirklicht werden kann. Im Biegebereich ist das Bürstelement so ausgestaltet, daß es den auftretenden Wechselbiegebeanspruchungen für sehr lange Zeiträume gewachsen ist. Im Haltebereich schließlich ist das Biegeelement der erfindungsgemäßen Bürste so ausgestaltet, daß es befestigungstechnisch optimal mit dem Bürstenträger verbunden werden kann. Die drei deutlich voneinander unterscheidbaren funktionellen Bereiche bei dem Bürstelement der erfindungsgemäßen Bürste sind konstruktiv auf so einfache Weise verwirklicht, daß auch eine Großserienproduktion der erfindungsgemäßen Bürste ohne weiteres wirtschaftlich möglich ist.The individual brush element in the brush according to the invention can be functionally divided into three areas. The actual "sweeping effect" is achieved in the work area, which essentially comprises the brush head. In the bend area, the brush element is designed so that, in connection with the brush head, ie the work area, the "gatekeeper effect" can be realized in an optimal manner. In the bending area, the brush element is designed so that it can withstand the alternating bending stresses that occur for very long periods of time. Finally, in the holding area, the bending element of the brush according to the invention is designed such that it can be optimally connected to the brush holder in terms of fastening technology. The three clearly distinguishable functional areas in the brush element of the brush according to the invention are realized in such a simple manner that even large-scale production of the brush according to the invention is economically possible.
Bei der erfindungsgemäßen Bürste werden die Bürstelemente, wie auch bei den bislang bekannten Bürsten, vorzugsweise schraubenlinienförmig auf dem Bürstenträger angeordnet, so daß das vom Antrieb her aufzubringende Drehmoment möglichst wenig schwankt. Herstellungstechnisch ist es hier besonders vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Bürstelementen in einem Bürstenteil zusammengefaßt sind und das Bürstenteil insgesamt schraubenlinienförmig auf dem Bürstenträger befestigt ist. Diese Ausgestaltung empfiehlt sich insbesondere bei der Verwendung von Kunststoff. Der Bürstenträger muß natürlich mit entsprechenden Aufnahmekammern versehen sein, wobei für die Befestigung des aus der Mehrzahl von Bürstelementen bestehenden Bürstenteiles auf dem Bürstenträger im wesentlichen die zuvor auch für die einzelnen Bürstelemente erläuterten Alternativen gelten.In the brush according to the invention, the brush elements, as in the previously known brushes, are preferably arranged helically on the brush holder, so that the torque to be applied by the drive fluctuates as little as possible. In terms of production technology, it is particularly advantageous here if a plurality of brush elements are combined in one brush part and the brush part is fastened in a helical manner on the brush holder. This configuration is particularly recommended when using plastic. The brush holder must, of course, be provided with appropriate receiving chambers, whereby the alternatives previously explained for the individual brush elements also apply to the attachment of the brush part consisting of the plurality of brush elements to the brush holder.
Da bei der erfindungsgemäßen Bürste ein Verschleiß der Bürstelemente nicht oder praktisch nicht auftritt, wird über die Verlängerung der Betriebsdauer einer erfindungsgemäßen Bürste hinaus erreicht, daß Verschleißanzeigeeinrichtungen etc. zum Absenken des Bürstvorsatzes nicht vorgesehen werden müssen. Dies bedeutet eine erhebliche technische und wirtschaftliche Ver- einfachung. Außerdem wird mit der erfindungsgemäßen Bürste sowohl der. "Kehreffekt" als auch der "Pförtnereffekt" optimal erfüllt, wobei gleichwohl der wirtschaftliche Aufwand zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bürste aufgrund der geschickten Konstruktion der Bürstelemente außerordentlich gering ist.Since wear of the brush elements does not occur or practically does not occur in the brush according to the invention, it is achieved beyond the extension of the operating life of a brush according to the invention that wear indicator devices etc. for lowering the brush attachment do not have to be provided. This represents a considerable technical and economic comparison einfachun g. In addition, both the. The "sweeping effect" and the "gatekeeper effect" are optimally fulfilled, although the economic outlay for producing the brush according to the invention is extraordinarily low owing to the skillful construction of the brush elements.
Zur Herstellung von Bürstelementen für eine Bürste der zuvor erläuterten Art empfiehlt sich als eine sehr vorteilhafte Möglichkeit die folgende Schrittfolge.The following sequence of steps is recommended as a very advantageous possibility for producing brush elements for a brush of the type explained above.
Zunächst wird eine Vielzahl von U-förmigen Metallbügeln oder von Metallzungen geometrisch aneinandergereiht und so miteinander verbunden. Das geometrische Aneinanderreihen kann vermittels eines langgestreckten Metallstreifens erfolgen, an dem die Metallbügel oder Metallzungen angelötet, angeklemmt oder sonstwie befestigt werden. Die Metallbügel oder Metallzungen werden dann endseitig mit den Bürstfüßen versehen, beispielsweise mit Kunststoff entsprechender Form umspritzt oder umgossen. Nach diesem Fügevorgang werden dann schließlich die Bürstelemente vereinzelt. Weitere Herstellungsverfahren ergeben sich aus den Patentansprüchen 14 bis 16.First, a large number of U-shaped metal brackets or metal tongues are geometrically strung together and thus connected to one another. The geometric stringing together can be carried out by means of an elongated metal strip to which the metal brackets or metal tongues are soldered, clamped or otherwise fastened. The metal brackets or metal tongues are then provided at the end with the brush feet, for example encapsulated or cast with a corresponding plastic. After this joining process, the brush elements are then finally separated. Further manufacturing methods result from the patent claims 14 to 16.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt
- Fig. 1 in schematischer, stark vereinfachter Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bürste,
- Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bürste in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung,
- Fig. 3 ein Bürstelement für eine Bürste gemäß Fig. 2,
- Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 in einer Seitenansicht,
- Fig. 5 einen Metallstreifen mit einer Mehrzahl von Metallbügeln zur Herstellung von Bürstelementen,
- Fig. 6 ein Bürstelement, hergestellt mit einem Metallstreifen gemäß Fig. 5 und
- Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bürstelementes für eine Bürste gemäß Fig. 2.
- 1 is a schematic, highly simplified representation of a first embodiment of a brush according to the invention,
- 2 shows a second embodiment of a brush according to the invention in a representation corresponding to FIG. 1,
- 3 shows a brush element for a brush according to FIG. 2,
- 4 shows the object of FIG. 3 in a side view,
- 5 shows a metal strip with a plurality of metal brackets for producing brush elements,
- Fig. 6 is a brush element, made with a metal strip according to FIG. 5 and
- 7 shows a further embodiment of a brush element for a brush according to FIG. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Bürste 1 ist für einen Bürstvorsatz eines Staubsaugers bestimmt, und zwar für einen elektrischen Bürstvorsatz. Diese Bürste 1 besteht demgemäß aus einem als Bürstwalze ausgebildeten Bürstenträger 2 und einer Vielzahl von in Aufnahmekammern 3 des Bürstenträgers 2 eingesetzten Bürstelementen 4. Die Bürstelemente 4 sind auf dem Bürstenträger 2 schraubenlinienförmig angeordnet, was in Fig. 1 angedeutet ist.The g in Fi. 1 shown
Wie sich aus Fig. 1 deutlich ergibt, weist jedes Bürstelement 4 einen bügelartigen Bürstkopf 5 aus einem hochverschleißfesten Material, nämlich aus Metall, sowie eine in die Aufnahmekammer 3 des Bürstenträgers 2 einsetzbaren Bürstfuß 6 auf. Der Bürstkopf 5 ist als im wesentlichen rechteckiger Metallbügel ausgeführt. An dem Bürstkopf 5 ist eine Sollbiegestelle 7 vorgesehen. An der Sollbiegestelle 7 werden die Wechselbiegebeanspruchungen des Bürstelementes im Betrieb aufgenommen. Zur Bildung der Sollbiegestelle 7 ist der Bürstkopf 5 schleifenförmig geführt, d. h. jeweils eine Schleife 8 findet sich an den beiden von dem Bürstenträger 2 weg gerichteten Seiten des Bürstkopfes 5.As clearly shown in FIG. 1, each
Aus Fig. 1 ergibt sich weiter, daß der Bürstkopf 5 einseitig in den Bürstfuß 6 eingebettet ist.1 further shows that the
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bürste 1 ist der Bürstkopf 5, ebenso wie im zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel, als rechteckiger Metallbügel ausgeführt. Der Bürstfuß 6 besteht hier aus einem elastischen Kunststoff und weist zur Bildung der Sollbiegestelle 7 in einem außerhalb der Aufnahmekammer 3 liegenden Bereich eine Querschnittsverengung 9 auf.In the exemplary embodiment of a
Das Bürstelement 4 gemäß Fig. 2, bestehend aus Bürstkopf 5 und Bürstfuß 6 läßt sich in den Fig. 3 und 4 genauer erkennen. Wie Fig. 3 zeigt, ist der Bürstkopf 5 einseitig in den Bürstfuß 6 eingebettet, und zwar im wesentlichen oberhalb der Querschnittsverengung 9 des Bürstfußes 6. Der als im wesentlichen rechteckiger Metallbügel ausgeführte Bürstkopf 5 ist dabei schräg in den Bürstfuß 6 eingesetzt, so daß die freien Enden des Bürstkopfes 5 im Bereich der Querschnittsverengung 9 aus dem Bürstfuß 6 seitlich austreten. Diese Enden sind dort zur besseren Befestigung umgebogen. Diese Konstruktion führt dazu, daß die Steifigkeit der durch den Bürstfuß 6 gebildeten Feder in Pfeilrichtung (Fig. 4) größer ist als entgegen der Pfeilrichtung. Die Hauptbiegerichtung liegt hier in Pfeilrichtung, so daß ein solches Bürstelement 4 so auf dem Bürstenträger 2 anzuordnen ist, daß die Bewegung des Bürstkopfes 5 über einen Teppich entgegen der Pfeilrichtung in Fig. 4 erfolgt.The
Fig. 5 zeigt eine Mehrzahl von Metallbügeln 10, die an einem langgestreckten Metallstreifen 11 befestigt sind. Jeweils ein Metallbügel 10 und der zugehörige Bereich des Metallstreifens 11 bilden einen Bürstkopf 5 für ein Bürstelement 4. Die Bürstfüße 6 zu den jeweils aus einem Metallbügel 10 und dem entsprechenden Bereich des Metallstreifens bestehenden Bürstköpfen 5 werden dadurch erzeugt, daß die mit dem Metallstreifen 11 verbundenen Bereiche der Metallbügel 10 sowie die zugehörigen Bereiche des Metallstreifens 11 mit Kunststoff entsprechender Form umspritzt werden. Daran anschließend wird dann der Metallstreifen 11 zwischen den einzelnen Metallbügeln 10 aufgetrennt, wodurch die Bürstelemente 4 vereinzelt werden. Wie ein solches Bürstelement 4 dann im fertigen Zustand aussieht, zeigt Fig. 6.FIG. 5 shows a plurality of
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Bürstelement 4 fällt im Vergleich zu dem in Fig. 4 dargestellten Bürstelement 4 auf, daß unterschiedliche Biegerichtungen nicht existieren, daß vielmehr in beiden möglichen Biegerichtungen die vom Bürstfuß 6 gebildete Feder ein und dieselbe Steifigkeit aufweist.In the
Betrachtet man anschließend Fig. 7, so erkennt man, daß hier der Bürstkopf 5 als Kunststoffzunge ausgebildet ist, daß auch der Bürstfuß 6 aus einem elastischen Kunststoff besteht und daß der Bürstkopf 5, der Bürstfuß 6 und die Sollbiegestelle 7 einstückig miteinander ausgebildet sind. Die FormLooking at Fig. 7, it can be seen that the
dieses Bürstelementes 4 ist etwas anders als die Form der zuvor erläuterten Bürstelemente 4, um zu gewährleisten, daß die Sollbiegestelle 7 wirklich im Bereich der Querschnittsverengung 9 liegt, so daß wirklich nur oder im wesentlichen nur hier die Wechselbiegebeanspruchungen auftreten.this
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