EP0611545A1

EP0611545A1 - Staubsaugerdüse

Info

Publication number: EP0611545A1
Application number: EP94101999A
Authority: EP
Inventors: Dietmar Glatz
Original assignee: Wessel Werk GmbH; Wessel Werk GmbH and Co KG
Current assignee: Wessel Werk GmbH; Wessel Werk GmbH and Co KG
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1994-02-09
Publication date: 1994-08-24
Also published as: US5497532A; DE4304682C2; JPH06339443A; DE4304682A1

Abstract

Die Staubsaugerdüse der Erfindung weist einen einen Saugrohranschlußstutzen aufweisenden Düsenkörper (1) und eine den Düsenkörper nach unten abschließende Bodenplatte (2) auf, wobei in der Bodenplatte mindestens ein nach unten offener in einen zentralen mit dem Saugrohranschlußstutzen verbundenen Saugkanal (5) mündender Strömungskanal (3,4) angeordnet ist. Der Strömungskanal ist dabei im Profil doppelparabolisch, das heißt sowohl im Querschnitt als auch im senkrecht zur Bodenplatte verlaufenden Längsschnitt, bezogen auf die Längsachse des Strömungskanals parabolisch ausgebildet. Der Querschnitt nimmt dabei vom Grund des Strömungskanals in Richtung Boden und von dem vom Saugkanal wegweisenden Ende des Strömungskanals in Richtung Saugkanal zu. Durch diese Saugkanalgestaltung wird eine gleichmäßigere Verteilung der Saugleistung über die gesamte Breite der Staubsaugerdüse erreicht. <IMAGE> <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubsaugerdüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Staubsaugerdüsen der in Rede stehenden Art weisen im Bereich der Bodenplatte oder einer sog. als Bodenplatte fungierenden Gleitplatte einen in einen Saugkanal mündenden Strömungskanal zur gezielten Führung der durch die Saugleistung eines Staubsaugermotors aufgebrachten Saugströmung auf. Der Strömungskanal ist nach unten, das heißt beim Gebrauch der Staubsaugerdüse zum zu saugenden Boden hin, offen ausgebildet. Üblicherweise sind mehrere derartige Strömungskanäle vorgesehen, die sich symmetrisch zum zentralen Saugrohr zu den beiden axialen Enden der Düse erstrecken.
Bei bekannten Staubsaugerdüsen der in Rede stehenden Art ist der Strömungskanal bzw. sind die Strömungskanäle mit im wesentlichen über die gesamte Länge konstantem Querschnitt ausgebildet, wobei lediglich im Mündungsbereich zum Saugkanal eine mehr oder weniger lokale Aufweitung des Querschnitts stattfindet, um einen reibungslosen Übergang zum Saugkanal ohne nennenswerten Strömungswiderstand zu gewährleisten. Nachteilig bei dieser Gestaltung der Strömungskanäle ist vor allem, daß der über die gesamte axiale Länge der Strömungskanäle wirkende Sog, das heißt der vom Staubsauger aufgebrachte Unterdruck, ungleichmäßig verteilt ist. Dabei nimmt bei dieser bekannten Querschnittsgestaltung die Saugwirkung in den Strömungskanälen von innen, das heißt vom Bereich des Saugkanals, nach außen zu den axialen Enden der Strömungskanäle ab, so daß keine gleichmäßige Saug- und damit Reinigungsleistung der Staubsaugerdüse über ihre ganze Breite bzw., bezogen auf die Längsachse der Strömungskanäle, über deren gesamte Länge gewährleistet ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Staubsaugerdüse der eingangs genannten Art hinsichtlich der Gleichmäßigkeit ihrer Reinigungsleistung über die gesamte Düsenbreite zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Staubsaugerdüse nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Erfindung liegt zunächst einmal die Erkenntnis zugrunde, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Saugluft und damit verbunden die spezifische Saugleistung mit abnehmendem Querschnitt der Strömungskanäle zunimmt. Dies gilt in dieser idealen Form jedoch ausschließlich für einen allseitig geschlossenen, das heißt lediglich axial offenen Strömungskanal. Bei einer Strömungskanalgestaltung wie bei Staubsaugerdüsen der hier in Rede stehenden Art mit nach unten, das heißt zum zu saugenden Boden hin offenen Querschnitt wird jedoch die Strömungsgeschwindigkeit im Strömungskanal und damit verbunden die Saugleistung auch von der über die Längskanten der Strömungskanäle eindringenden angesogenen Luft bestimmt. Da die Menge dieser über die Kanten des Strömungskanals angesogenen Luft im Bereich des Saugkanals am größten ist und mit zunehmender Entfernung vom Saugrohr abnimmt, ist eine gleichmäßige Strömungs- und damit Reinigungsleistung der Staubsaugerdüse bezogen auf die axiale Länge der Strömungskanäle nur dann zu erreichen, wenn die Strömungskanäle so gestaltet sind, daß die die Strömungsgeschwindigkeit erhöhende Querschnittsveränderung der Strömungskanäle mit zunehmender Entfernung vom Saugkanal und die die Strömungsgeschwindigkeit im Strömungskanal vermindernde Zufuhr der über die Längskanten der Strömungskanäle angesogenen Luft einander an jedem Punkt des Strömungskanales über dessen gesamte axiale Länge ausgleichen. Dabei hat sich in Versuchen gezeigt, daß die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn der Strömungskanal doppelparabolisch ausgebildet ist. "Doppelparabolisch" im Sinn der vorliegenden Erfindung bedeutet dabei, daß sowohl der Querschnitt durch den Strömungskanal ein nach unten offenes parabolisches Profil aufweist, wobei dabei die Wände des Strömungskanals die beiden Parabeläste bilden, als auch der Längsschnitt durch den Strömungskanal, bezogen auf die Längsachse des Strömungskanals. Dabei nimmt die Querschnittsfläche des Strömungskanals ausgehend vom Saugkanal in Richtung des vom Saugkanal wegweisenden Ende hin ab. Der Querschnitt selbst erweitert sich dabei stets vom Grund des Strömungskanals in Richtung des zu saugenden Bodens.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Strömungskanal nicht nur im im wesentlichen senkrecht zur Bodenplatte gerichteten Längsschnitt parabolisch ausgebildet, sondern auch parabolisch in einem Längsschnitt, der im wesentlichen in der Ebene der Bodenplatte bzw. parallel zu dieser Ebene liegt. Dabei nimmt in analoger Weise zur vorher beschriebenen Gestaltung der Querschnitt oder die Querschnittsweite von dem vom Saugkanal wegweisenden Ende des Strömungskanals in Richtung Saugkanal zu. In dem zuletzt beschriebenen Längsschnitt wird die Schnittbreite in der Ebene der Bodenplatte bzw. der dazu parallelen Ebene analog zum Querschnitt von beiden Parabelästen bestimmt.
Eine besonders gleichmäßige Verteilung der Saugleistung über die gesamte axiale Länge des Strömungskanals wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch erreicht, daß der Saugkanal in an sich bekannter Weise zentral im axialen mittleren Bereich der Staubsaugerdüse angeordnet ist, wobei dann mindestens zwei in den Saugkanal mündende Strömungskanäle symmetrisch zum Saugkanal verlaufen. Dabei sind die Strömungskanäle vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Vorder- und/oder Hinterkante des Düsenkörpers ausgerichtet.
Eine weitere Beeinflussung und damit Steuerung der Strömungsverhältnisse in den Strömungskanälen und damit der Saugleistung der Staubsaugerdüse kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Strömungskanäle nach axial außen, bezogen auf die Längsache der Strömungskanäle nicht geschlossen, sondern zumindest teilweise offen sind. Durch die Größe dieser Öffnung läßt sich die Menge der zuströmenden Nebenluft und damit die Saugleistung der Düse zumindest in den axial äußeren Enden der Strömungskanäle weiter beeinflussen.
Um die Saugleistung der Staubsaugerdüse weiter zu verbessern, ist es gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, die vorderen und hinteren Kanten der Strömungskanäle, bezogen auf eine Richtung quer zur Längsachse der Strömungskanäle, zumindest bereichsweise als Saug- bzw. Strömungskanten auszubilden. Dabei können diese Strömungskanten durch aufgesetzte über die Ebene der Bodenplatte hervorragende Wülste ausgebildet sein. Vorzugsweise jedoch werden die Strömungskanten dadurch gebildet, daß der Flächenbereich des Bodens vor der vorderen Strömungskanalkante und/oder der Flächenbereich hinter der hinteren Strömungskanalkante zumindest geringfügig gegenüber der durch die Bodenplatte gebildeten Horizontalebene von den Kanten weg nach oben geneigt ist, wodurch die Strömungskanalkante ohne Wulstbildung ein zumindest schwach keilförmiges Profil erhält.
Um die Saugwirkung der Staubsaugerdüse auf einen genau definierten Flächenbereich zu beschränken und damit die spezifische Saugleistung bezogen pro Flächeneinheit zu erhöhen, ist es gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, den Strömungskanal bzw. die Strömungskanäle zumindest bereichsweise mit Dicht- bzw. Abschlußelementen mit Abstand zu umgeben. Dadurch wird im Bereich zwischen den Strömungskanalkanten und den Dicht- bzw. Abschlußelementen eine besonders hohe Strömungsdichte und damit Saugwirkung erzielt. Die Dicht- bzw. Abschlußelemente können dabei in an sich bekannter Weise aus einem Borstenkranz und/oder einer Dichtlippe, insbesondere einer Dichtlippe aus einem Elastomermaterial bestehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden lediglich Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: in perspektivischer Ansicht ein Auführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Staubsaugerdüse;
Fig. 2: in nicht maßstabsgetreuer schematischer Teildarstellung einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch den Strömungskanal des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1;
Fig. 3: in teilweiser nicht maßstabsgetreuer Darstellung einen vertikalen Längsschnitt entlang der Linie B-B durch den Strömungskanal des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1; und
Fig. 4: in schematischer teilweiser Darstellung einen horizontalen Längsschnitt durch den Strömungskanal des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entlang der Linie C-C.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Staubsaugerdüse dargestellt. Die Staubsaugerdüse besteht aus einem Düsenkörper 1, der an seiner unteren Seite eine einstückig angeformte als Gleitplatte wirkende Bodenplatte 2 aufweist. In der Bodenplatte 2 sind nach unten, das heißt zum zu saugenden Boden hin, offene Strömungskanäle 3,4 rinnenartig eingeformt, die im axial mittleren Bereich der Düse in einen gemeinsamen Saugkanal 5 münden. Der Saugkanal 5 ist über einen Saugrohranschlußstutzen 6, hier in Form eines Gelenkstutzens, mit dem nicht dargestellten Saugrohr eines Stgaubsaugers strömungsdurchlässig verbindbar. Die Strömungskanäle 3,4 sind an ihren axial äußeren, das heißt vom Saugkanal 5 wegweisenden Enden 7 offen ausgebildet. Die Längsachse der Strömungskanäle 3 und 4 verläuft im wesentlichen parallel sowohl zur Vorderkante 8 als auch zur Hinterkante 9 des Düsenkörpers 1 bzw. der Bodenplatte 2.
Sowohl im Bereich vor der Vorderkante der Strömungskanäle 3,4 als auch im Bereich hinter der Hinterkante der Strömungskanäle 3,4 ist jeweils eine sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Düse erstreckende Dichtlippe 10 angeordnet, wobei in der Darstellung nach Fig. 1 lediglich die vordere Dichtlippe schematisch dargestellt ist.
Das Profil des Strömungskanals 4, das gleich dem Profil des Strömungskanals 3 ist, ist in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, wobei die Schnittebenen den ein rechtwinkeliges Koordinatensystem aufspannenden Ebenen entsprechen. In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Strömungskanal 4 entlang der Linie A-A dargestellt. Dieser Querschnitt weist ein parabelförmiges Profil mit den beiden Parabelästen 11 und 12 und dem Scheitel 13 auf. Die Parabel öffnet sich dabei nach unten, das heißt zum zu saugenden Boden.
In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den Strömungskanal 4 entlang der Linie B-B, die im wesentlichen der Scheitellinie 13 nach Fig. 2 entspricht, dargestellt. Aus dieser Darstellung ist zu entnehmen, daß sich die Querschnittshöhe, die im wesentlichen der Tiefe des Strömungskanals 4 entspricht, von axial innen, das heißt vom nicht dargestellten Saugkanal 5 nach axial außen zum axial äußeren Ende 7 verengt, wobei der Verlauf der Scheitellinie 13 und damit des Grundes des Strömungskanals 4 parabolisch ist. Im Gegensatz zum Querschnitt nach Fig. 2 wird der Schnitt nach Fig. 3 jedoch lediglich einseitig durch einen einzigen Parabelast 13 begrenzt, da der Strömungskanal 4 nach unten hin offen ist.
In Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch den Strömungskanal 4 entlang der Schnittline C-C dargestellt. Die Schnittebene entspricht dabei im wesentlichen der Ebene der Bodenplatte 2 bzw. einer dazu parallel horizontal verlaufenden Ebene. In dieser Darstellung sind die beiden Wandbereiche 11 und 12, entsprechend den Parabelästen der Darstellung nach Fig. 2 geschnitten. Dabei wird durch die beiden Wandbereiche 11 und 12, die jeweils einen Ast einer Parabel darstellen, ein sich parabolisch vom nicht dargestellten Saugkanal zum axial äußeren Ende 7 des Strömungskanals 4 verjüngendes Querschnittsprofil gebildet.
Aus der Darstellung nach Fig. 2 ist weiter zu ersehen, daß der hinter der Hinterkante 14 des Strömungskanals 4 liegende Bereich 15 der Bodenplatte 2 geringfügig gegenüber der Horizontalen nach oben um den Winkel α geneigt ist, wodurch die Strömungskanalkante 14 ein keilförmiges Strömungsprofil erhält.

Claims

Staubsaugerdüse mit einem einen Saugsrohranschlußstutzen aufweisenden Düsenkörper und einer den Düsenkörper nach unten abschließenden Bodenplatte, wobei die Bodenplatte mindestens einen nach unten offenen in einen zentralen mit dem Saugrohranschlußstutzen verbundenen Saugkanal mündenden Strömungskanal aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Strömungskanäle (3,4) symmetrisch zum Saugkanal (5) angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zur Vorder- und/oder Hinterkante (8) des Düsenkörpers (1) verlaufen und wobei der Strömungskanal (3,4) doppelparabolisch, das heißt sowohl im Querschnitt als auch im wesentlichen senkrecht zur Bodenplatte (2) verlaufenden Längsschnitt, bezogen auf die Längsachse des Strömungskanals (3,4), parabolisch, ausgebildet ist, wobei der Querschnitt vom Grund des Strömungskanals (3,4) in Richtung Boden und von dem vom Saugkanal (5) wegweisenden Ende (7) des Strömungskanals (3,4) in Richtung Saugkanal (5) zunimmt.
Staubsaugerdüse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strömungskanal (3,4) auch im parallel zur bzw. in der Ebene der Bodenplatte (2) liegenden Längsschnitt parabolisch ausgebildet ist, wobei der Querschnitt von dem vom Saugkanal (5) wegweisenden Ende (7) des Strömungskanals (3,4) in Richtung Saugkanal (5) zunimmt.
Staubsaugerdüse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Saugkanal (5) zentral angeordnet ist und mindestens zwei in den Saugkanal (5) mündende Strömungskanäle (3,4) symmetrisch zum Saugkanal (5) angeordnet sind, wobei die Strömungskanäle (3,4) im wesentlichen parallel zur Vorder- und/oder Hinterkante (8) des Düsenkörpers (1) verlaufen.
Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömungskanäle (3,4) nach axial aussen, bezogen auf ihre Längsachse, offen sind.
Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorderen (8) und/oder hinteren Kanten der Strömungskanäle (3,4), bezogen auf eine Richtung quer zu ihrer Längsachse, zumindest bereichsweise als Saug- bzw. Strömungskanten ausgebildet sind.
Staubsaugerdüse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömungskanten dadurch gebildet werden, daß der Flächenbereich vor der vorderen Strömungskanalkante und/oder der Flächenbereich (15) hinter der hinteren Strömungskanalkante (14) zumindest geringfügig gegenüber der Horizontalen geneigt sind, wodurch die Strömungskanalkante (14) ein keilförmiges Profil erhält.
Staubsaugerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
den Strömungskanal bzw. die Strömungskanäle (3,4) zumindest bereichsweise umgebende Dicht- bzw. Abschlußelemente in Form eines Borstenkranzes und/oder einer Dichtlippe (10), insbesondere einer Dichtlippe aus einem Elastomermaterial.