EP1973455B1

EP1973455B1 - Bodendüse für einen staubsauger mit aktiv anhebbarem oder absenkbarem begrenzungsmittel und verfahren

Info

Publication number: EP1973455B1
Application number: EP06830475A
Authority: EP
Inventors: Harald Windorfer
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: ATE494826T1; DE502006008746D1; EP1973455A1; WO2007074035A1; CN101346087A; RU2008130109A; DE102005061646A1

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Bodendüse zum Aufsaugen von Staub mittels eines Staubsaugers, insbesondere eines Elektro-Staubsaugers, bei welcher in üblicher Vorschubrichtung vorne ein vertikal bewegbares Begrenzungsmittel vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Bodendüse für einen Staubsauger, insbesondere Elektro-Staubsauger, wobei die Bodendüse in üblicher Vorrichtung vorne ein vertikal bewegbares Begrenzungsmittel aufweist.
Bei Bodendüsen, insbesondere solchen, die zur Hartbodenreinigung geeignet sind, ist es bekannt, den vor dem Düsenmund vorgesehenen Saugraum zu begrenzen. Hierzu ist in üblicher Vorschubrichtung vorne ein sich in der Regel über die gesamte Saugraumbreite, welche durchaus annähernd der Bodendüsenbreite entsprechen kann, erstreckendes Begrenzungsmittel beispielsweise in Form einer Dichtlippe oder eines Borstenstreifens vorgesehen. Zur weiteren Saugraumabdichtung ist ein solches Begrenzungsmittel auch in Vorschubrichtung hinter dem Saugraum vorgesehen. Zufolge dieser Saugraumbegrenzung ist eine Saugraumabdichtung erreicht, zufolge dessen auf der zu saugenden Oberfläche des Bodens, insbesondere Hartboden, bzw. in Fugen oder Ritzen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit - hoher Unterdruck - erzeugt werden kann. Darüber hinaus ist es weiter bekannt, das Begrenzungsmittel mit einer Anpresskraft gegen den zu reinigenden Boden zu belasten, um hierüber feinste Partikel vom Bodenbelag zu lösen.
Der Schmutz, der von einem Bodenbelag entfernt werden soll, variiert in seinen Abmessungen von wenigen Mikrometern bis hin zu mehr als einem Zentimeter. Sind Begrenzungsmittel zum Aufsaugen sehr feiner Partikel wegen der benötigten hohen Strömungsgeschwindigkeit von Vorteil, so stören diese jedoch hinsichtlich der Aufnahme größerer Schmutzpartikel, da diese nicht unter den Begrenzungsmitteln hindurch in den Saugraumbereich gelangen, sondern vielmehr durch das Begrenzungsmittel im Zuge der Vorschubbewegung der Bodendüse vor dieser hergeschoben werden. Entsprechend ist eine relativ große Öffnung im Bereich des Begrenzungsmittels erforderlich, um so den Grobschmutz in den Bereich des Saugraumes zu verbringen. Diesbezüglich ist es bekannt, das Begrenzungsmittel vertikal bewegbar auszubilden, um hierdurch die benötigte Öffnung anzubieten.
Aus der DE 4412988 A1 ist eine gattungsgemäße Bodendüse bekannt, welche ein in Vorschubrichtung vorderes Begrenzungsmittel aufweist. Dieses ist mit einem Zellenrad versehen, welches auf dem zu pflegenden Boden aufsitzend Grobschmutzpartikel detektiert. Das Begrenzungsmittel ist im Querschnitt im Wesentlichen V-förmig ausgebildet, mit einer Drehachse im Bereich der V-Spitze. Ein V-Schenkel ist mit dem Zellenrad endseitig versehen. Trifft dieses Zellenrad im Zuge der Vorschubbewegung der Bodendüse gegen einen Grobschmutzpartikel, so führt dies bedingt durch die Abstützung an dem Partikel zu einer Schwenkverlagerung des Begrenzungsmittels, wonach der zweite, zuvor inaktive V-Schenkel des Begrenzungsmittels den Grobschmutz in Richtung auf den Saugraum verlagernd einschwenkt. Die Bewegung des Begrenzungsmittels zum Anbieten einer Durchtrittsöffnung für Grobschmutzpartikel erfolgt entsprechend abhängig von einer Vorschubverlagerung der Bodendüse.
Darüber hinaus sind Lösungen bekannt, bei welchen das in Verfahrrichtung vorne angeordnete, vertikal bewegbare Begrenzungsmittel über einen Benutzereingriff, beispielsweise mittels einer betätigbaren Fußtaste vertikal angehoben bzw. abgesenkt werden kann.
Aus der WO 2005/074779 A ist ein Verfahren zum Betreiben einer Bodendüse und eine Bodendüse für einen Staubsauger bekannt, bei welchem Begrenzungsmittel in Abhängigkeit von einem Unterdruck im Saugraum oder in Abhängigkeit von einer Vor- und Rücklaufbewegung der Bodendüse im Sinne eines Anhebens und Absenkens bewegt werden. Die US-A1-5 539 953 offenbart einen in eine Bodendüse integrierten Schmutzsensor der dem Benutzer mittels Leuchtmittel den Verschmutzungsgrad der momentanen gereinigten Fläche signalisiert.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben einer Bodendüse und eine Bodendüse anzugeben, bei welchem bzw. bei welcher die Grobschmutzaufnahme bzw. die Handhabung der Bodendüse hinsichtlich der Grobschmutzaufnahme erleichtert ist.
Diese Aufgaben sind bei den Gegenständen der Ansprüche 1 und 2 gelöst, wo-bei verfahrensmäßig darauf abgestellt ist, dass ein Sensor vorgesehen ist, zur Erfassung einer Größeneingenschaft des Staubes und dass in Abhängigkeit von der sensorerfassten Größeneigenschaft das Begrenzungsmittel aktiv angehoben oder abgesenkt wird und bei welchem gegenständlich darauf abgestellt ist, dass das Begrenzungsmittel in Abhängigkeit von sensormäßig erfasstem Grobschmutz aktiv anhebbar oder absenkbar ist.
Zufolge dieser Ausgestaltung sind ein Verfahren und eine Bodendüse angegeben, mittels welchen die Grobschmutzaufnahme wesentlich erleichtert ist. Unter Beibehaltung der guten Feinstaubaufnahme im Zusammenhang mit dem durch das abgesenkte Begrenzungsmittel geschaffenen Unterdruck im Saugraum erweist sich die Anordnung eines Sensors zur Erfassung der Größeneigenschaft des Staubes dahingehend von Vorteil, dass hierdurch das Sensorsignal einer Auswertung zugeführt wird, die in Abhängigkeit vom erfassten IstWert und einem hinterlegten maximalen Soll-Wert aktiv die Vertikalverlagerung des Begrenzungsmittels veranlasst. Wird über den Sensor ein Staubpartikel erfasst, dessen Größeneigenschaft, insbesondere die Größenerstreckung in Höhenrichtung - das heißt gemessen in einem spitzen Winkel zur Bodenfläche bis hin zu einem Winkel von 90° - den hinterlegten Maximalwert eines Feinstaubpartikels, bei welchem keine Verlagerung des Begrenzungsmittels erforderlich ist, übersteigt, so wird aktiv über in der Bodendüse vorhandene Aktivierungsmittel das Begrenzungsmittel angehoben. Sobald kein weiterer aktivierungsrelevanter Partikel mehr vom Sensor erfasst wird, wird das entsprechende Signal umgesetzt zur Absenkung des Begrenzungsmittels in die Abdichtstellung. Als besonders vorteilhaft kann es sich weiter erweisen, wenn das bewegbare Begrenzungsmittel aufgrund der Sensorik und der damit verbundenen Aktivierungsmittel beispielsweise nur so lange in der angehobenen Stellung gehalten wird, bis kein größerer Schmutzpartikel mehr erfasst wird. Der zur sicheren Absaugung im Bereich des Saugraumes benötigte relativ hohe Unterdruck bzw. die benötigte Strömungsgeschwindigkeit in diesem Bereich wird bevorzugt unmittelbar nach einem Nichterfassen weiterer GrobSchmutzpartikel und dem damit einhergehenden Wiederabsenken des Begrenzungsmittels erreicht. Entsprechend werden auch die durch die aktive Öffnung des Begrenzungsmittels in den Bereich des Saugraumes verbrachten Grobschmutzpartikel sicher abgesaugt. Das Anheben bzw. Absenken des Begrenzungsmittels ist zufolge der vorgeschlagenen Erfindung unabhängig von einer Vorschubbewegung der Bodendüse und somit auch unabhängig von der Fahrdynamik der Bodendüse. Die Verlagerung des Begrenzungsmittels erfolgt selbsttätig aktiv über Verlagerungsmittel der Bodendüse, bevorzugt ohne nutzerseitigen Eingriff, insbesondere nutzerseitigen Kraft- oder Schiebeaufwand.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass das aktive Anheben oder Absenken durch einen geräteeigenen, auf die Begrenzungsmittel einwirkenden Antrieb vorgenommen wird. Der Antrieb kann hierbei beispielsweise über Umlenkmittel auf das Begrenzungsmittel einwirken, alternativ auch auf direktem Wege. Übersetzungsmittel zwischen Antrieb und Begrenzungsmittel können beispielsweise Hebel, federbelastete Seilzüge oder auch eine rotatorische Bewegung in eine translatorisch Bewegung übersetzende Mittel, wie beispielsweise Gewinde oder Schneckenwendel. Der geräteeigene Antrieb zur Verlagerung des Begrenzungsmittels wird über das Sensorsignal gesteuert. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit einer Ausgestaltung, bei welcher zusätzlich zu dieser sensorgesteuerten Regelung des Antriebs auch ein Benutzereingriff vorgesehen sein kann, beispielsweise zur Festlegung des Begrenzungsmittels in der angehobenen Stellung, unabhängig von erfassten Sensorsignalen oder alternativ zur Festlegung des Begrenzungsmittels in der abgesenkten Stellung. Insbesondere die Festlegung in der angehobenen Stellung erweist sich bei Bodendüsen von Vorteil, welche weiter eine in Rotation versetzbare Bürste aufweist, zur mechanischen Einwirkung auf Teppichböden. Bei der Absaugung von Teppichen wird der Saugraum durch den Teppichflor abgedichtet. Begrenzungsmittel, die für die Absaugung von Hartböden oder dergleichen zur Abdichtung des Saugraumes dienen, sind in einer solchen Konfiguration der Bodendüse angehoben, da diese sonst die Verlagerung der Bodendüse auf dem Teppich erschweren würden. Der Sensor zur Erfassung der Größeneigenschaft des Staubes kann ein berührungsfrei arbeitender Sensor sein. Dieser erfasst den Bereich insbesondere in Vorschubrichtung vor der Bodendüse und steuert somit frühzeitig ein gegebenenfalls benötigtes Anheben des Begrenzungsmittels. Der Sensor kann beispielsweise als Lichtschranke ausgebildet sein, mit einer Lichtquelle und einem Lichtsensor, welche gegenüberliegend zwischen sich den Bereich vor der Bodendüse überwachen. Der ausgesandte Lichtstrahl verläuft hierbei bodennah in annähernder Parallelausrichtung zur in Vorschubrichtung vorderen Düsenkante bevorzugt über die nahezu gesamte Breite der Bodendüse, insbesondere über die gesamte Breite des anzuhebenden bzw. abzusenkenden Begrenzungsmittels. Eine Unterbrechung des Lichtstrahles, welcher über den Lichtsensor erfasst wird, wird als Grobschmutzelement übersetzt, mit der Folge des Anhebens des Begrenzungsmittels. Die aktiven Elemente der Lichtschranke, nämlich der Lichtsensor und die Lichtquelle können alternativ auch innerhalb des Gerätes in einer geschützten Lage angeordnet sein, so weiter beispielsweise zusammen mit einer Auswerteelektronik auf einer gemeinsamen Platine. Von der Lichtquelle und dem Lichtsensor ausgehend können hierbei Lichtleiter (Glasfaserleiter oder dergleichen) bis in die relevanten Eckbereiche vor der Bodendüse geführt sein, deren Leiterenden dann dem Lichtaustritt bzw. dem Lichteintritt des entsprechenden Bauteils entspricht. Um möglichen Fremdlichteinflüssen zu begegnen, kann die Lichtschranke anstelle einer Leuchtdiode als Sender mit Laserlicht arbeiten. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lichtschranke mit einem codierten Signal arbeitet, so weiter bevorzugt im Zusammenhang mit einer üblichen Lichtschranke mit Leuchtdiode. Etwaige Fremdlichteinflüsse werden erkannt und ausgefiltert. Das Licht wird gepulst als eine konstante Frequenz ausgestrahlt. Nach dem Empfang wird die Frequenz aus dem Signal bestimmt, wobei eine Übereinstimmung bedeutet, dass kein Schmutz bzw. kein zum Anheben des Begrenzungsmittels führender Grobschmutz und kein Fremdlicht vorliegt. Erfasst der Empfänger konstantes Licht, so ist von einem Fremdlicht auszugehen, welches nicht zu einer Aktivierung des auf das Begrenzungsmittel einwirkenden Antriebs führt. Das längere Ausbleiben der Lichtfrequenz deutet auf vor der Bodendüse platzierten Grobschmutz hin, demzufolge ein Anheben des Begrenzungsmittels eingeleitet wird. Das Begrenzungsmittel kann an den den optischen Mitteln, wie Lichtsensor und Lichtquelle, zugewandten Kopfenden Reinigungsmittel, wie kleine Bürsten aufweisen, die beim Anheben bzw. Absenken der Begrenzungsmittel die optischen Elemente abwischen und so Staub oder Schmutzpartikel von diesen entfernen. Weiter alternativ zu einer üblichen Lichtschranke kann auch ein einzelner optischer Sensor aus linienförmig ermittelten Abstandswerten ein Abbild vom Boden vor der Bodendüse bzw. vor dem Begrenzungsmittel schaffen. Die durch Grobschmutzpartikel verursachten Abweichungen werden erkannt, wonach das Begrenzungsmittel betätigt wird. Es erfolgt hierbei entsprechend ein optisches Abtasten des Bodenbereiches vor dem Begrenzungsmittel. Eine vergleichsweise Arbeitsweise wie ein solcher optischer Sensor kann mit einer linienförmigen Anordnung (Array) von Reflektionselementen (Sender/Empfänger) erreicht werden. Diese ermitteln nahezu senkrecht zur Bodenfläche stehend die Distanz. Eine Abweichung oder das Ausbleiben der Reflektion wird als Grobschmutz erkannt. Alternativ zu den optischen Sensoren ist auch die Ausbildung des Sensors als Ultraschallsensor möglich. Durch den Einsatz einer Ultraschallstrecke werden Fremdbeeinflussungsmöglichkeiten wirksam ausgeschaltet. Weiter alternativ können berührungsfrei arbeitende Sensoren auch beispielsweise als kapazitive oder induktive Näherungsschalter ausgebildet sein, die entsprechend auf bestimmte Größeneigenschaften aufweisende Grobschmutzteile reagieren.
Auch kann vorgesehen sein, dass der Sensor als Berührungssensor ausgebildet ist, entsprechend auf einen Kontakt mit vor der Bodendüse bzw. vor dem Begrenzungsmittel liegenden Grobschmutz reagiert. Hierbei kann das Begrenzungsmittel selbst als Berührungssensor ausgebildet sein. So wird diesbezüglich weiter vorgeschlagen, dass der Sensor als Kondensator ausgebildet ist. In bevorzugter Ausgestaltung ist hierzu das Begrenzungsmittel selbst in Form eines Kondensators aufgebaut, wobei zwei dünne Folien die Flächen eines Kondensators bilden und das zwischen diesen Folien bevorzugt in Form einer Dichtlippe angeordnete Begrenzungsmittel das Dielektrikum. Die durch die Einwirkung von die äußere Folie berührenden Grobschmutzpartikeln verursachte Varianz der Kapazität wird beispielsweise in einem einfachen Schwingkreis ausgewertet. Weiter alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Sensor als Piezoelement ausgebildet ist, so weiter beispielsweise in der Form, dass auf dem als Dichtlippe ausgebildeten Begrenzungsmittel eine Piezofolie angebracht ist, deren mechanische Berührung durch Grobschmutzpartikel ausgewertet werden kann.
Zudem wird weiter alternativ vorgeschlagen; dass im Hinblick auf eine Betätigung des Begrenzungsmittels der bereits im Innern der Bodendüse befindliche Staub ausgewertet wird. Ein entsprechend ausgebildeter und beispielsweise im Bereich des Saugmundes angeordneter Staubsensor ermittelt aufgrund des eingesaugten Staubes dessen Zusammensetzung. In Abhängigkeit zu einem gegebenen Soll-Wert wird hieraus resultierend das Begrenzungsmittel angehoben oder abgesenkt. Bei Überschreiten eines voreingestellten Soll-Wertes durch einen hohen Anteil an Grobschmutz wird beispielsweise das Begrenzungsmittel zyklisch angehoben, um den sich vor dem Begrenzungsmittel angesammelten Grobschmutz periodisch einzusaugen. Die Zykluszeit für das Anheben kann abhängig von der detektierten Menge von Grobschmutz vaiiert werden, so beispielsweise bei der Ermittlung von weniger Grobschmutz durch den Staubsensor alle sechs Sekunden, bei der Ermittlung einer größeren Menge von Grobschmutz beispielsweise alle zwei Sekunden.
Die Bodendüse kann mit einem der vorbeschriebenen berührungslos arbeitenden Sensoren bzw. Berührungssensoren ausgestattet sein. Möglich ist auch eine Kombination mehrerer solcher auch unterschiedlicher Sensoren an einer Bodendüse.
Der Antrieb zum Anheben oder Absenken des Begrenzungsmittels erfolgt beispielsweise über einen gesonderten, in der Bodendüse aufgenommenen Elektromotor. Dieser kann weiter bevorzugt über eine selbsttätige Endpunktabschaltung bei Erreichen der angehobenen bzw. abgesenkten Begrenzungsmittelstellung verfügen. Alternativ erfolgt der Antrieb über einen Elektromagneten, insbesondere einen Hubmagneten mit einer vordefinierten stromlosen Entlastungsstellung, welche beispielsweise der abgesenkten Stellung des Begrenzungsmittels entspricht. In weiterer alternativer Ausgestaltung erfolgt der Antrieb über ein Formgedächtnismetall-Element. Auch dieses Element weist eine bevorzugte unbelastete Grundstellung auf, in welcher weiter bevorzugt das Begrenzungsmittel in der abgesenkten Stellung verbleibt. Zur Erlangung der angehobenen Begrenzungsmittelstellung wird das Element beispielsweise bestromt, woraufhin das Metallelement einer vorübergehenden Verformung unterliegt, welche Formveränderung in eine Bewegung des Begrenzungsmittels überführt wird. Nach Aufheben der Strombeaufschlagung verfällt das Formgedächtnismetall wieder in die Ursprungsstellung.
Die vorgeschlagenen Lösungen, bspw. die Lösungen mit Berührungssensoren oder optischen Sensoren in linienförmiger Anordnung bieten weiter die Möglichkeit eines partiellen Anhebens und Absenkens des Begrenzungsmittels. Entsprechend wird hierbei das Begrenzungsmittel nicht über die gesamte Breite der Bodendüse bei Detektierung von Grobschmutz angehoben, sondern vielmehr lediglich der Bereich, vor dem der detektierte Grobschmutz liegt. Entsprechend bleiben die Strömungsgeschwindigkeit und der gewünschte Unterdruck im Saugraum nahezu unverändert auch bei angehobenem Begrenzungsmittelabschnitt erhalten.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine Seitenansicht gegen eine Bodendüse in einer ersten Ausführungs- form;
Fig. 2: die Unteransicht der Bodendüse;
Fig. 3: die Herausvergrößerung des Bereiches III in Fig. 2, unter Fortlassung eines Gerätebodens;
Fig. 4: in schematischer Darstellung einen Schnitt gemäß der Linie IV - IV in Fig. 3, ein Begrenzungsmittel in einer abgesenkten Stellung betreffend;
Fig. 5: eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, jedoch nach Anheben des Begrenzungsmittels über einen Hubmagneten infolge einer Grob- schmutzdetektierung;
Fig. 6: eine Längsschnittdarstellung durch eine Bodendüse in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 7: eine Ausschnittdarstellung gemäß Fig. 3, jedoch eine weitere Ausfüh- rungsform betreffend und
Fig. 8: den Schnitt gemäß der Linie VIII - VIII in Fig. 7.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Bodendüse 1 zum Anschluss an einen Elektro-Staubsauger, insbesondere Haushaltsstaubsauger, zur Bearbeitung eines Bodens 2. In dem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Bodendüse 1 um eine Hartbodendüse.
Die Bodendüse 1 setzt sich im Wesentlichen aus einem, auf dem zu pflegenden Boden 2 aufsitzenden Düsenkopf 3 und einem den Düsenkopf 3 mit dem nicht dargestellten Staubsauger verbindenden Düsenkörper 4 zusammen, wobei an dem Düsenkörper 4 ein Anschlussstutzen 5 ausgebildet ist zum Anschluss der Düse 1 an den Staubsauger. Durch den Düsenkörper 4 erstreckt sich von dem Anschlussstutzen 5 ausgehend ein Saugkanal 6, welcher in dem Düsenkopf 3 mündet. Die Saugmündung ist mit dem Bezugszeichen 7 versehen.
Der Düsenkörper 4 erstreckt sich zwischen dem Düsenkopf 3 und den, dem anschlussstutzenseitigen Ende zugeordneten Laufrollen 8 brückenartig, wobei sich der Düsenkörper 4 in seiner quer zur üblichen Verfahrrichtung r gemessenen Breite - ausgehend vom Bereich der Laufrollen 8 bis zum diesen abgewandten Ende - verjüngt.
Im Bereich dieses verjüngten freien Endes ist an dem Düsenkörper 4 der Düsenkopf 3 relativ zum Düsenkörper 4 verschwenkbar gehaltert. Diese Verschwenkbarkeit ist über ein nicht dargestelltes Gelenk mit einer vertikalen Gelenkachse z gebildet, welches Gelenk durchsetzt ist vom Saugkanal 6.
Zufolge dessen ist der Düsenkopf 3 um die vertikale Achse z in einer horizontalen Ebene verschwenkbar.
Der Düsenkopf 3 weist einen kreissegmentartigen Grundriss auf, mit einer in üblicher Stellung gemäß Figur 2 in Verfahrrichtung r vorderen, quer zur Verfahrrichtung r sich erstreckenden geradlinigen Stirnkante 9 und einer rückwärtigen, die Enden der Stirnkante 9 verbindenden, im Grundriss kreislinienabschnittförmigen Randkante 10.
Bodenseitig, das heißt von der Ebene der Saugmündung 7 in Richtung auf den zu pflegenden Boden 2 ausgehend, trägt der Düsenkopf 3 mit Bezug auf die übliche Verfahrrichtung r rückwärtig der Saugmündung 7 entlang der verrundeten Randkante 10 eine Borstenlleiste 11, zur Bildung eines ersten Begrenzungsmittels 12. Über diese Borstenleiste 11 ist die Saugmündung 7 vertikal beabstandet zum zu pflegenden Boden 2. Hieraus ergibt sich unterhalb der Saugmündung 7 durch die Borstenleiste 11 rückwärtig begrenzt ein Saugraum 13.
Der Saugraum 13 ist weiter entlang der vorderen Stirnkante 9 begrenzt. Das dort angeordnete zweite Begrenzungsmittel 14 ist in der gezeigten Ausführungsform eine Dichtlippe 15, bspw: bestehend aus einem gummiähnlichen Weichkunststoff.
Durch den nahezu vollständig umlaufenden Einschluss des Saugraumes 13 durch die Begrenzungsmittel 12 und 14 wird im Saugbetrieb - über das Sauggebläse des angeschlossenen Staubsaugers und über Anschlussstutzen 5 sowie Saugkanal 6 - eine erhöhte, auf den Boden 2 einwirkende Strömungsgeschwindigkeit erreicht.
Der Saugraum 13 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel weiter unterteilt durch vier vereinzelt angeordnete, in Richtung auf die Saugmündung 7 weisende Borstenreihen 16.
Das in üblicher Verfahrrichtung r vordere Begrenzungsmittel 14 - hier die Dichtlippe 15 - ist entgegen der starren Anordnung des hinteren Begrenzungsmittels 12 - Borstenleiste 11 - vertikal bewegbar gehalten, wobei ein vertikaler Verlagerungsweg durchaus im Sinne der Erfindung auch eine Kurve bzw. einen Kurvenabschnitt mit einem Radius umfassen kann, der gleich oder größer dem vertikalen Abstandsmaß zwischen Saugmündung 7 und zu pflegendem Boden 2, dementsprechend dem vertikalen Abhangmaß des Begrenzungsmittels 14 entspricht.
In der angehobenen Stellung des vorderen Begrenzungsmittels 14 wird eine Öffnung zum Saugraum 13 freigegeben, durch welche Öffnung Grobschmutz - größere Staubpartikel - in den Saugraum 13 gelangen kann. Bei abgesenktem Begrenzungsmittel 14 würden solche größere Staubpartikel wie sie beispielsweise in den Figuren 4 und 5 mit dem Bezugzeichen 17 versehen sind, bei einer üblichen Vorverlagerung der Bodendüse 1 in Richtung r vor dem Begrenzungsmittel 14 gesammelt und hergeschoben.
Kleinste Staubpartikel, wie sie beispielsweise mit dem Bezugzeichen 18 versehen sind, gelangen auch in der abgesenkten Stellung des Begrenzungsmittels 14 in den Saugraum 13.
Um das Anheben und Absenken des vorderen Begrenzungsmittels 14 in Abhängigkeit von der Größe der vor dem Begrenzungsmittel 14 befindlichen Staubpartikel zu automatisieren, ist ein Sensor 19 vorgesehen, der die Größeneigenschaft des Staubes erfasst. Dieser Sensor 19 ist in üblicher Verfahrrichtung r vor dem Begrenzungsmittel 14 platziert und ist in dem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel als Lichtschranke 20 realisiert. Diese setzt sich in üblicher Weise im wesentlichen zusammen aus einer Lichtquelle 21 und einem gegenüberliegenden Lichtsensor 22. Diese Sensorelemente sind in exponierten Eckausformungen 23 des Bodendüsengehäuses platziert derart, dass ein von der Lichtquelle 21 ausgesandter Lichtstrahl parallel ausgerichtet zur Stirnkante 9 und somit parallel ausgerichtet zum Begrenzungsmittel 14 verläuft. Dies mit einem geringen vertikalen Abstand zum Boden 2, so dass in den Lichtstrahl eintretende große Schmutzpartikel 17 eine Veränderung bzw. Ablenkung des Lichtstrahles bewirken.
In horizontaler Richtung betrachtet ist die Lichtschranke 20 vor dem Begrenzungsmittel 14 mit geringem Abstand zu diesem platziert, welcher horizontale Abstand so bemessen ist, dass bei üblicher Verfahrgeschwindigkeit der Bodendüse 1 bei Erfassen großer Schmutzpartikel 17 über die Lichtschranke 20 eine genügende Reaktionszeit zum Anheben des Begrenzungsmittels 14 verbleibt.
Die von dem Sensor 19 erfassten Signale werden von einer nicht dargestellten Elektronik ausgewertet. Treten größere Schmutzpartikel 17 in den Lichtstrahl der Lichtschranke 20 ein, so werden über den Sensor 19 eben größere Schmutzpartikel detektiert, was über die Auswerteelektronik die aktive Anhebung des Begrenzungsmittels 14 zum freien Durchtritt der größeren Schmutzpartikel 17 in den Saugraum 13 bewirkt. Sobald keine größeren Schmutzpartikel 17 mehr erfasst werden, wird das Begrenzungsmittel 14 unmittelbar hiernach aktiv wieder in die abgesenkte Stellung verfahren.
Das aktive Anheben und Absenken des Begrenzungsmittels 14 erfolgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Antriebs 24, hier in Form eines Elektromagneten 25. Dessen elektromagnetisch zu beaufschlagender Anker 26 ist in seine Grundstellung über eine Feder 27 vorgespannt. Im Bereich des freien Endes ist an dem Anker 26 ein Stößel 28 angelenkt. Dieser trägt etwa mittig seiner Längserstreckung einen umlaufenden Kragen 29, der zur Anschlagbegrenzung der Grundstellung, das heißt der abgesenkten Stellung des Begrenzungsmittels 14 gegen einen zugewandten Gehäuseabschnitt 30 tritt.
Endseitig des Stößels 28 ist ein im Wesentlichen V-förmiger Umlenkhebel 31 angelenkt, dies im Bereich eines freien Endes einer der V-Schenkel.
Das freie Ende des anderen V-Schenkels des Umlenkhebels 31 trägt das in einem Querschnitt gemäß der Darstellung in Figur 4 im Wesentlichen rechtwinklig zu dem zugeordneten V-Schenkel sich erstreckende Begrenzungsmittel 14, demzufolge in einer Grundstellung, das heißt in einer Absenkstellung des Begrenzungsmittels 14 der diesbezügliche V-Schenkel im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, während der andere, gelenkig an dem Stößel 28 angebundene V-Schenkel einen spitzen Winkel von etwa 60° zu dem begrenzungsmittelseitigen V-Schenkel einschließt.
Im Bereich der V-Spitze ist der Umlenkhebel 31 um einen gehäuseseitigen Achskörper 32 verschwenkbar. Dieser erstreckt sich in Breitenrichtung der Bodendüse 1, entsprechend parallel zur vorderen Stirnkante 9 und zur Längserstreckung des Begrenzungsmittels 14.
Bei einer Detektierung größerer Schmutzpartikel 17 über den Sensor 19 bzw. über die Lichtschranke 20 wird über die nicht dargestellte Auswerteelektronik der Elektromagnet 25 aktiviert, was ein Anziehen des Ankers 26 entgegen der Kraft der Feder 27 bewirkt. Hieraus resultiert über den Stößel 28 eine Schwenkverlagerung des Umlenkhebels 31 um den Achskörper 32, zufolge dessen eine Anhebung des Begrenzungsmittels 14 in annähernd vertikaler Richtung herbeigeführt wird.
Diese angehobene Stellung des Begrenzungsmittels 14 ist gleichfalls anschlagbegrenzt. Dies beispielsweise durch eine Hubbegrenzung des Ankers 26 in dem Elektromagneten 25. Alternativ durch Anschlagen des dem Stößel 28 zugeordneten V-Schenkels des Umlenkhebels 31 gegen den Gehäuseabschnitt 30.
In der abgesenkten Stellung ist das Begrenzungsmittel 14 rückwärtig partiell über die Breite der Bodendüse 1 verteilt über Rippen 33 abgestützt. Das Bewegungsmittel 14 erfährt entsprechend dieser Anordnung in üblicher Verfahrrichtung r eine rückwärtige Abstützung.
Alternativ zu dem Elektromagneten 25 kann der Antrieb 24 auch durch einen Elektromotor gebildet sein, der weiter beispielsweise über einen Seilzug 34 auf das Begrenzungsmittel 14 einwirkt. Eine derartig alternative Ausgestaltung ist in der Figur 6 schematisch dargestellt. Hier ist zu erkennen, dass der Elektromotor 35 mit seiner Motorwelle auf einen Wickelkörper 40 einwirkt, über welchen eine Verlagerung des Seilzuges 34 erfolgen kann. Dessen Verlagerung zur Anhebung des Begrenzungsmittels 14 erfolgt gegen die Kraft einer Rückstellfeder 36.
Wie weiter aus der Darstellung in Figur 6 zu erkennen, ist die Bodendüse 1 in dieser zweiten Ausführungsform mit einer in Rotation zu versetzenden Bodenbearbeitungsbürste 37 versehen. Diese erstreckt sich in Breitenrichtung der Bodendüse 1 parallel verlaufend zur Stirnkante 9 innerhalb des Saugraumes 13, welch letzterer rückwärtig durch ein erstes Begrenzungsmittel 12 und vorderseitig durch ein zweites Begrenzungsmittel 14 begrenzt ist.
Diese Saugraumbegrenzung ist in bekannter Weise nur bei Hartböden erwünscht. Bei der Saugbearbeitung von Teppichböden hingegen wirken diese Begrenzungsmittel 12 und 14 eher störend, da diese zu einer Erhöhung des Schiebewiderstandes führen. So weist die Bodendüse 1 gemäß der Ausführungsform in Figur 6 weiter einen Schalter 38 auf, mittels welchem die Begrenzungsmittel 12 und 14 durch den Bediener willentlich angehoben bzw. abgesenkt werden können. Dies mit Bezug auf das vordere Begrenzungsmittel 14 gleichfalls über den Seilzug 34 und den Elektromotor 35. Die Begrenzungsmittel verbleiben bspw. nach Schalterbetätigung in der angehobenen Stellung, bis eine benutzerseitige Absenkung derselben erfolgt.
Erst in der Hartbodenfunktion, das heißt bei abgesenkten Begrenzungsmitteln kommt die Sensorik zur Erfassung größerer Schmutzpartikel 17 und die damit einhergehende automatische Anhebung und Absenkung des Begrenzungsmittels 14 zum Einsatz.
Schließlich zeigen die Figuren 7 und 8 in einer weiteren Ausführungsform eine vorteilhafte Weiterbildung der ersten Ausführungsform bei welcher das vordere Begrenzungsmittel 14 bzw. die Dichtlippe 15 im Bereich der den Lichtschranken-Elementen - Lichtquelle 21, Lichtsensor 22 - zugeordneten Endbereichen fußseitig, das heißt den dem Boden 2 zugeordneten Eckbereichen Reinigungsbürsten 39 trägt. Deren Borsten weisen nach außen in Richtung auf die Lichtquelle 21 bzw. auf den Lichtsensor 22 und bewirken bei einem Anheben und Absenken der Begrenzungsmittel 14 eine Reinigung durch Abkehren dieser Elemente von Staub- und Schmutzpartikeln.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Bodendüse (1) zum Aufsaugen von Staub mittels eines Staubsaugers, insbesondere eines Elektro-Staubsaugers, bei welcher in üblicher Vorschubrichtung (r)vorne ein vertikal bewegbares Begrenzungsmittel (14) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (19) vorgesehen ist, zur Erfassung einer Größeneigenschaft des Staubes und dass in Abhängigkeit von der sensorerfassten Größeneigenschaft das Begrenzungsmittel (14) aktiv angehoben oder abgesenkt wird.
Bodendüse (1) für einen Staubsauger, insbesondere Elektro-Staubsauger, wobei die Bodendüse (1) in üblicher Verfahrrichtung (r)vorne ein vertikal bewegbares Begrenzungsmittel (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungsmittel (14) in Abhängigkeit von sensormäßig erfasstem Grobschmutz aktiv anhebbar oder absenkbar ist.
Verfahren oder Bodendüse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Anheben oder Absenken durch einen geräteeigenen, auf das Begrenzungsmittel (14) einwirkenden Antrieb (24) vorgenommen wird.
Verfahren oder Bodendüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) ein berührungsfrei arbeitender Sensor (19) ist.
Verfahren oder Bodendüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) als Lichtschranke (20) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke mit Laserlicht arbeitet.
Verfahren oder Bodendüse nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke (20) mit einem codierten Signal arbeitet.
Verfahren oder Bodedüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) als Ultraschallsensor ausgebildet ist.
Verfahren oder Bodedüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) als Berührungssensor ausgebildet ist.
Verfahren oder Bodendüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) als Kondensator ausgebildet ist.
Verfahren oder Bodendüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) als Piezoelement ausgebildet ist.
Verfahren oder Bodendüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf eine Betätigung des Begrenzungsmittels (14) der bereits im Inneren der Bodendüse (1) befindliche Staub ausgewertet wird.
Verfahren oder Bodendüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Staubes ermittelt wird und in Abhängigkeit zu einem gegebenen Soll-Wert das Begrenzungsmittel (14) angehoben oder gesenkt wird.
Verfahren oder Bodendüse nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (24) über einen gesonderten Elektromotor (35) erfolgt.
Verfahren oder Bodendüse nach einen der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (24) über einen Elektromagneten (25) oder ein Formgedächtnismetall-Element erfolgt.