EP2449935B1

EP2449935B1 - Saugdüse und Bodenstaubsauger

Info

Publication number: EP2449935B1
Application number: EP11186425.2A
Authority: EP
Inventors: Benedikt Bach; Alexander Flegler; Christian Fromm; Thomas GÖPPNER; Carsten Hauptlorenz; Joachim Klemm
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2031-10-25
Also published as: DE102011081838A1; EP2449935A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Saugdüse für einen Bodenstaubsauger, mit einer zur Anlage am Boden vorgesehenen Düsensohle und einem diese durchbrechenden Saugmund, welcher mit einer an eine Unterdruckquelle anschließbaren Mündung strömungsverbunden ist, wobei die Düsensohle in Längsrichtung beiderseits des Saugmunds Auflageflächen aufweist, welche auf der dem Saugmund abgewandten Seite in schräg zum Boden verlaufende Aufgleitflächen übergehen, sowie einen damit ausgestatteten Bodenstaubsauger.

Stand der Technik

Bodenstaubsauger weisen üblicherweise eine Saugdüse auf, welche als komplex geformtes Spritzgießteil ausgebildet und mit einem in Querrichtung verlaufenden Saugmund versehen ist. Der Saugmund ist mit einer Ausmündung der Saugdüse strömungsverbunden, die ihrerseits mittels Schlauch- und/oder Rohrleitungen mit einer im Gehäuse des Bodenstaubsaugers befindlichen Unterdruckquelle zusammenwirkt. Die Ausformung von Mündung und Saugmunds sowie der Unterseite der Saugdüse ist für das zu erzielende Reinigungsergebnis von besonderer Bedeutung, beispielsweise mit Bezug auf die Unterdruckverteilung im Saugmund sowie hinsichtlich der Schiebekräfte beim Verschieben der Saugdüse auf nachgiebigen Untergründen wie Teppich oder dergleichen.
Zur Reinigung von Hartböden ist die Saugdüse in der Regel ferner mit ausfahrbaren Büsten und/oder Fadenfängern ausgestattet. Die Saugdüse kann bei hochwertigen Bodenstaubsaugern gelenkig und durch Schwerkraft auf dem Boden anliegend in einem Verbindungsteil angeordnet werden, das sich seinerseits durch einen Rollensatz am Boden abstützt.
Die Gebrauchseigenschaften von Staubsaugern für den Hausgebrauch werden beispielsweise nach der Norm DIN EN 60312 bestimmt, beispielsweise hinsichtlich des Staubaufnahmevermögens (Kapitel 2.2.3) sowie des Bewegungswiderstandes beim Verschieben der Saugdüse in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung (Kapitel 4.1). Diese Eigenschaften sind somit sowohl für eine normgerechte Ausbildung des Staubsaugers als auch für eine angenehme und wirkungsvolle Handhabung von besonderer Bedeutung. Sie werden durch eine Vielzahl geometrischer und strömungstechnischer Faktoren beeinflusst, die zur Erzielung eines zufriedenstellenden Ergebnisses aufeinander abzustimmen sind. Dabei kann eine Maßnahme zur Verbesserung einer Gebrauchseigenschaft durchaus zu einer Verschlechterung einer anderen Gebrauchseigenschaft führen. Darüber hinaus muss die Kontur der üblicherweise aus Blech gefertigten Düsensohle auch fertigungstechnisch darstellbar sein.
Eine erste Saugdüse ist aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 009 958 A1 bekannt. Die als Blechgleitsohle ausgebildete Unterseite der Saugdüse weist einen quer verlaufenden Saugmund mit sich beiderseits seiner Langseiten bodenparallel erstreckenden Auflageflächen auf, auf welchen die Saugdüse beim Reinigen von Teppichen gleitet. Die Breite der Auflageflächen beträgt bei dieser Ausführung zwischen 0,5 mm bis 4 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm.
Auf den dem Saugmund abgewandten Seiten der Auflageflächen ist die Blechgleitsohle mit winklig verlaufenden Aufgleitflächen ausgestattet, die beim Reinigen mit dem Boden jeweils einen Winkel von 30° bis 60° einschließen. Die dem Saugmund zugeordneten Bereiche der Blechgleitsohle, welche die Vorderwand und die Rückwand des Saugmunds ausbilden, sind mit einem Winkel von 120° bis 150° näherungsweise senkrecht nach oben gekantet und laufen jeweils mit einem Radius zwischen 0,3 mm und 2 mm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 1 mm, in die zugeordnete Auflagefläche ein.
Die in dieser Druckschrift vorgeschlagene Geometrie sind mit Blick auf eine besonderes hohe und gleichmäßige Saugleistung bei angenehmer Schiebekraft verbesserungsfähig. In der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2005 020 767 U1 wird eine Saugdüse für einen Bodenstaubsauger beschrieben, bei welcher die Vorderwand und die Rückwand des Saugmunds jeweils voneinander wegweisend bogenförmig ausgebildet sind. Der Krümmungsradius von Vorder- und Rückwand beträgt dabei zwischen 500 mm und 1000 mm. Hierdurch erweitert sich die Breite des Strömungskanals, die außen weniger als 15 mm beträgt, nach innen in Richtung der mittig angeordneten Mündung auf einen Wert von 20 mm bis 25 mm. Die Tiefe des Strömungsquerschnitts nimmt in der gleichen Richtung von weniger als 2 mm auf 5 mm bis 8 mm zu.
Die Krümmung von Vorder- und Rückwand des Saugmunds soll das Verschieben der Saugdüse auf Teppichboden erleichtern, führt jedoch ohne eine Optimierung der Düsensohle insgesamt nicht zu einem positiven Ergebnis.
Aus der Patentschrift GB 1 493 097 ist eine Saugdüse mit einem vorderen und einem hinteren Saugmund bekannt, die mit einer gemeinsamen Mündung strömungsverbunden sind. Auch diese Saugdüse ist mit Aufgleitflächen aufgestattet, wobei eine erste, vordere Aufgleitfläche von vorne nach hinten mit einem Winkel von 4° bis 8° abfallend zum vorderen Saugmund vorgesehen ist, eine zweite, mittlere Aufgleitfläche von vorne nach hinten um 0,5 bis 1,5 mm abfallend zwischen dem vorderen und hinteren Saugmund angeordnet ist und sich eine dritte, hintere Angleitfläche von vorne nach hinten mit einem Winkel von 1° und 5° ansteigend hinter dem hinteren Saugmund befindet. Eine ähnliche Saugdüse, aber mit drei hintereinander angeordneten Saugmündern, wird im Gebrauchsmuster DE-GM 78 33 705 beschrieben.
Die in diesen Druckschriften genannten Winkel sind hinsichtlich ihrer Wirkung auf Verschiebekraft und Saugleistung auf eine Saugdüse mit nur einem einzelnen Saugmund nicht übertragbar. Darüber hinaus sind keine gesonderten, horizontal und damit bodenparallel verlaufenden Auflageflächen vorgesehen. Die Düsensohle liegt vielmehr unmittelbar mit den Radien zwischen den Aufgleitflächen und den Vorderbeziehungsweise Rückwänden der Saugmünder auf der zu reinigenden Bodenfläche auf. In der Offenlegungsschrift DE 10 2006 024 439 A1 wird eine Mehrkanal-Saugdüse für einen Bodenstaubsauger offenbart. Bei dieser Ausbildung erstreckt sich ein mit der Unterdruckquelle verbindbarer Hauptkanal zum Boden beabstandet in einer ersten Raumrichtung innerhalb der Saugdüse. Aus dem Hauptkanal münden nach unten mehrere, orthogonal zum diesem ausgerichtete Saugmünder aus, welche den Staub von der zu reinigenden Bodenfläche aufnehmen. Der Hauptkanal weist dabei eine konstante Breite, aber eine von außen nach innen zunehmende Höhe auf. Die Strömungskanäle der Saugmünder hingegen sind sowohl hinsichtlich ihrer Tiefe als auch mit Blick auf ihre Breite von außen nach innen bogenförmig zunehmend ausgebildet. Die Schieberichtung ist dabei in Richtung der Erstreckung des Hauptkanals und somit wie üblich quer zur Ausrichtung der Saugmünder vorgesehen.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 78 12 958 U1 offenbart eine Saugdüse, bei welcher der Winkel der Aufgleitflächen zu Horizontalen zwischen 5° und 10° beträgt. Dabei sind Auflageflächen extrem breit ausgeführt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 38 046 A1 ist eine Saugdüse bekannt, deren Aufgleitflächen unter einem Winkel von etwa 13° geneigt sind. Die Aufgleitflächen reichen offensichtlich bis zu den gerundeten Saugkanten, so dass die Auflageflächen nur linienförmig und damit ohne Breite ausgebildet sind.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2004 005 641 A1 beschreibt eine Saugdüse, deren vordere Aufgleitfläche gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel von 19° geneigt ist. Dabei reichen die Aufgleitflächen unmittelbar bis zu den gerundeten Saugkanten, so dass die Auflageflächen nur linienförmig und damit ohne Breite ausgebildet sind.
Offenlegungsschrift DE 103 12 905 A1 betrifft eine Saugdüse, deren hintere Aufgleitfläche unter einem Winkel von etwa 13° gegenüber der Horizontalen geneigt ist, aber ebenfalls unmittelbar in die hintere Saugkante übergeht. Im vorderen Bereich ist die Aufgleitfläche bogenförmig ausgebildet, so dass kein bestimmter Winkel zur Horizontalen festgelegt ist. Auch die vordere Aufgleitfläche geht unmittelbar in die zugeordnete Saugkante über.
Das Gebrauchsmuster DE 88 09 802 U1 offenbart eine Saugdüse mit bogenförmiger vorderer Aufgleitfläche. Über die hintere Aufgleitfläche un die Ausbildung möglicher Auflageflächen kann dem Dokument keine Information entnommen werden.
In der Patentschrift DD 155293 wird eine Bodenplatte für Staubsaugerdüsen offenbart, die zur Reinigung von Teppichen und glatten Fußböden geeignet ist. Dabei sind Lufteinstromdüsen beziehungsweise Öffnungen vorzugsweise symmetrisch auf die ganze Bodenplatte verteilt an den inneren Saugkanalflächen und oder der Auflagefläche mit einem Lufteintrittsquerschnitt von 50 bis 250 mm² bei einem Luftleistungsbereich des Staubsaugers von 50 bis 250 Watt angeordnet. Zudem ist eine teilweise umlaufende Dichtfläche mit einer Breite von vorzugsweise 0,5 bis 3.5 mm gerechnet nach Auslauf des Radius zur fußbodenabgewandten Seite in der Bodenplatte vorhanden.
Die europäische Patentanmeldung EP 1964501 A2 beschreibt eine Blechgleitsohle für eine Staubsaugerdüse mit einem an ihrer Unterseite angeformten in Querrichtung verlaufenden Saugmund, der von einer vorderen und einer hinteren Saugmundwand begrenzt ist und mit schräg ausgerichteten Aufgleitflächen vor und hinter dem Saugmund, wobei jeweils der Übergangsbereich zwischen einer Saugmundwand und der zugeordneten Aufgleitfläche eine Saugmundkante aufweist. Die Saugmundwände gehen jeweils in einer ersten Abrundung, die eine Saugmundkante bestimmt, in ein horizontales Plateau über, wobei an das Plateau eine zweite Abrundung anschließt, die in die zugeordnete schräg verlaufende Aufgleitfläche übergeht. Die zwischen den Aufgleitflächen und der horizontal gebildeten Winkel liegen jeweils zwischen 30° und 60°. Das Plateau weist in Längsrichtung eine Breite zwischen 0,5 mm und 4 mm auf.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 382 598 A1 betrifft ein Absauggerät für Auslegteppiche sowie Spannteppiche ferner feste, trockene und benässte Fußböden. Das Absauggerät besteht aus einem Gehäuse mit einem Saugrohr sowie einer Fußplatte, welche zwischen entsprechenden Gleitflächen wenigstens eine Absaugöffnung umschließt, die über einen Kanal mit dem Saugrohr verbunden ist, während zusätzlich eine bewegliche Platte mit einer Bürstenleiste vorgesehen ist, welche in einen Spalt zwischen der Fußplatte und dem Gehäuse ragt. Dabei ist die bewegliche Platte mithilfe eines Betätigungselements in eine obere Position für die Reinigung von Ausleg- und Spannteppichen sowie eine untere Position für die Reinigung von harten Fußböden bewegbar. An der beweglichen Platte befindet sich auf der Seite der Absaugöffnung, welche gegenüberliegend zu dem geradlinig verlaufenden Bereich der Bürstenleiste verläuft, ein Abschabelement.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 818 173 A2 beschreibt eine Dreizweckstaubsaugerdüse, die für das Trockensaugen auf Teppichböden, für das Trockensaugen auf Glattböden sowie für das Nasssaugen auf Glattböden eingerichtet ist. Zum Aufbau gehören ein Saugkopf, eine untere Saugkopfplatte mit einem Saugmund, ein heb- und senkbar angeordneter Halter mit einer flexiblen Abziehlippe sowie zumindest eine Laufrolle an dem rückwärtigen Ende des Saugkopfes. Die Abziehlippe ist vor dem Saugmund angeordnet. Neben der Abziehlippe sind Stüzrollen vorgesehen, die bei abgesägtem Halter auf dem Boden aufstehen und zusammen mit einer Laufrolle den bodenseitigen Funktionsabstand der Abziehlippe beim Saugen von Glattböden bestimmen.

Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Saugdüse und einen damit ausgestatteten Staubsauger dahingehend weiterzuentwickeln, dass beim Reinigen nachgiebiger Bodenbeläge ein gutes Reinigungsergebnis bei einem angenehm geringen Bewegungswiderstand erzielt werden kann.

Erfindungsgemäße Lösung

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch eine Saugdüse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe wird ferner durch einen Bodenstaubsauger mit einer derartigen Saugdüse gelöst.
Es ist ein erreichbarer Vorteil der Erfindung, dass über den angegebenen Winkelbereich eine hohe Staubaufnahme des Bodenstaubsaugers in Verbindung mit einer annehmbaren d.h. nicht zu hohen erforderlichen Schiebekraft erzielt wird. Dabei ist die Schiebkraft die Kraft, die ein Benutzer des Staubsaugers aufbringen muss, um die Saugdüse beim Betrieb auf dem Boden, d.h. auf dem Boden in eine Bewegungsrichtung parallel zum bearbeiteten Boden zu bewegen. Die Erfinder haben erkannt, dass dabei ein relativ großer Winkel zu einer geringen Reibung der Düsensohle am Bodenbelag führen kann, allerdings auch die Abdichtung der Saugdüse zum Teppich verringert werden kann, wodurch mehr Nebenluft angesaugt und die Staubaufnahme verschlechtert wird. Ein besonders geringer Winkel hingegen lässt den Bewegungswiderstand deutlich ansteigen. Bei einem Winkel im Bereich zwischen 8,5° und 15° zwischen der Horizontalen und der vorderen beziehungsweise hinteren Aufgleitfläche wird nach Erkenntnis der Erfinder ein gutes Verhältnis von erreichbarer Staubaufnahme und erforderlicher Schiebekraft in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung erreicht. Mit dieser Ausführung der Erfindung lässt sich ein besonders günstiges Verhältnis von erreichbarer Staubaufnahme und erforderlicher Schiebekraft erreichen. Besonders vorzugsweise beträgt der Winkel α und/oder α' zwischen der Horizontalen und der vorderen bzw. hinteren Aufgleitfläche näherungsweise 10°. Die "Horizontale" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Gerade, die durch die Auflagenflächen beiderseits des Saugmunds verläuft. Der Winkel zwischen der Horizontalen und der vorderen Aufgleitfläche einerseits und der Winkel zwischen der Horizontalen und der hinteren Aufgleitfläche andererseits sind in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung identisch. Es sind von der Erfindung aber natürlich auch Ausführungen erfasst, bei denen die Winkel unterschiedlich sind. Dabei beträgt die Breite der Auflageflächen der Saugdüse in Längsrichtung zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,9 mm und 1,3 mm. Eine kleine Auflagefläche führt nach Erkenntnis der Erfinder zu einer Erhöhung des Bewegungswiderstandes, da sich die Düsensohle in den Teppichflor eingräbt. Dies führt jedoch insbesondere bei geringen angesaugten Luftmengen auch zu einer verbesserten Staubaufnahme. Eine Vergrößerung der Auflageflächen reduziert hingegen die Eintauchtiefe und damit die Reibungskräfte beim Verschieben der Saugdüse, führt jedoch innerhalb der angegebenen Grenzen insbesondere bei größeren angesaugten Luftmengen auch zu einer besseren Abdichtung.
Es ist vorgesehen, dass die Saugdüse verlagerbar, insbesondere um eine in Querrichtung verlaufende Drehachse schwenkbar, an einem Verbindungsteil angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Saugdüse zum Gebrauch über das Verbindungsteil an ein Saugrohr angeschlossen. Durch die Schwenkbarkeit kann vermieden werden, dass sich die Bedienperson über die Düsensohle am Boden abstützt und den Bewegungswiderstand dadurch erhöht.
Die betreffenden Kräfte werden vielmehr durch Rollen auf den Boden übertragen, welche am Verbindungsteil vorgesehen sind und zur weiteren Verringerung der Schiebkraft eine rollreibende Relativbewegung zwischen Saugdüse und dem zu reinigenden Bodenbelag bewirken.
Es ist ferner vorgesehen, dass mindestens ein Gleitrad an der Saugdüse um eine zweite Drehachse drehbar gelagert ist. Die Unterseite des Gleitrads ist gegenüber einer von untern an der vorderen Saugkante und hinteren Saugkante sowie der Laufrolle anliegenden Gerade nach oben zwischen 0,5 mm bis 2,5 mm beabstandet.

Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung

Vorteilhafte Aus- oder Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Eine besonders gute Staubaufnahme in Verbindung mit einer geringen Schiebekraft wird durch eine Auflagefläche mit einer Breite von näherungsweise 1,1 mm erreicht. Vorzugsweise sind die Breite der vorderen Aufgleitfläche einerseits und die Breite der hinteren Aufgleitfläche andererseits identisch. Es sind von der Erfindung aber natürlich auch Ausführungen erfasst, bei denen die Breiten unterschiedlich sind.
Weiterhin bevorzugt ist eine Saugdüse, bei der der Radius der Saugkante zwischen der Auflagefläche und den sich von der Düsensohle weg erstreckenden Vorderwand und/oder Rückwand des Saugmunds zwischen 0 mm und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm und mit besonderem Vorteil näherungsweise 1,5 mm beträgt. Ein geringer Radius zwischen Auflagefläche und Vorder- und/oder Rückwand führt nach Erkenntnis der Erfinder zu einem Eingraben der Saugkante in die Teppichfasern und damit einerseits zu einer Erhöhung des Bewegungswiderstands, andererseits aber auch zu einer guten Staubaufnahme. Eine solche Ausbildung ist insbesondere bei kleinen angesaugten Luftmengen zu bevorzugen. Eine Vergrößerung des Radius verschlechtert die Staubaufnahme, da die Teppichfasern beim Überfahren von der Saugkante nicht mehr auseinander gedrückt werden. Im Gegenzug reduziert die verringerte Eintauchtiefe den Bewegungswiderstand.
Ein Radius von 1,5 mm führt hinsichtlich Staubaufnahme und Schiebewiderstand zu einem guten Ergebnis. Darüber hinaus ist ein solcher Radius beim Biegen des Blechs der Düsensohle vorteilhafterweise bei üblichen Blechdicken fertigungstechnisch ohne besonderen Aufwand machbar. Vorzugsweise sind die der Radius der vorderen Saugkante einerseits und der Radius der hinteren Saugkante andererseits identisch. Es sind von der Erfindung aber natürlich auch Ausführungen erfasst, bei denen die Radien unterschiedlich sind.
Mit besonderem Vorteil ist der Strömungsquerschnitt im Saugmund der Saugdüse entlang des Strömungspfads von außen nach innen zunehmend ausgebildet. Hierdurch werden eine besonders gleichmäßige Saugleistung über die gesamte Quererstreckung der Saugdüse sowie eine gute Staubaufnahme im Randbereich der Düsensohle erzielt. Besonders bevorzugt ist dabei, dass Strömungsquerschnitt im Saugmund der Saugdüse entlang des Strömungspfads von außen nach innen stetig zunimmt, d.h., dass es entlang des Strömungspfads keine Einschnürungen gibt, an denen der Strömungsquerschnitt vorübergehend abnimmt, um dann erst wieder zuzunehmen. Vorzugsweise wird die Zunahme des Strömungsquerschnitts durch eine entlang des Strömungspfads sich von außen nach innen vergrößernde Breite und/oder Tiefe des Saugmunds bewirkt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zunahme der Tiefe des Saugmunds von außen nach innen im Wesentlichen linear erfolgt. Hierdurch wird der Strömungsverlauf im Saugmund besonders günstig ausgebildet, insbesondere bei Luftmengen von 40 bis 45 Litern pro Sekunde.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die Vorderwand des Saugmunds geradlinig und die Rückwand des Saugmunds sich von außen nach innen von der Vorderwand bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, wegwölbend ausgebildet ist. Diese Ausbildung führt bei Vorwärtsbewegung der Saugdüse, in welcher diese oftmals mit höherem Druck auf den Boden gepresst wird, zu einer Verringerung des Bewegungswiderstands.
Die Unterseite des Gleitrads ist vorzugsweise gegenüber einer von unten an der vorderen Saugkante und hinteren Saugkante sowie der Laufrolle anliegenden Gerade nach oben zwischen 1,0 und 1,5 mm beabstandet. Dadurch ist erreichbar, dass das Gleitrad nur dann in Kontakt mit dem Boden gelangt, wenn die Saugdüse über ein vorgegebenes Maß hinaus in den nachgiebigen Bodenbelag eintaucht, den Bewegungswiderstand bei Nichtgebrauch der Gleitrolle jedoch nicht erhöht. Darüber hinaus führt diese Anordnung beim Reinigen von Teppichböden zu einer besonders guten Staubaufnahme.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für den Einsatz bei Saugdüsen mit Metallsohle. Eine Metallsohle besteht teilweise oder sogar vollständig aus Metall, besonders vorzugsweise Stahl. Eine Metallsohle kann widerstandsfähiger und damit haltbarer sein als z.B. eine Sohle aus Kunststoff. Weiter kann sie durch ihr Gewicht zu einer Verbesserung des Bodenkontakts und damit einer weiter verbesserten Staubaufnahme beitragen. Auch kann sie der Saugdüse eine hochwertigere Anmutung verleihen. Die Metallsohle wird vorzugsweise durch Prägen in die erfindungsgemäße
Form gebracht. Die Erfinder haben festgestellt, dass sich die geforderten Winkel und Radien durch solche Mittel zuverlässig in der Metallsohle herstellen lassen.

Kurzbeschreibung der Figuren

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1:: einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Saugdüse für einen Bodenstaubsauger entlang der Linie B-B in Fig. 2;
Fig. 1a:: einen vergrößerten Ausschnitt der vorderen Saugkante aus der Darstellung nach Fig. 1;
Fig. 1b:: einen vergrößerten Ausschnitt der hinteren Saugkante aus der Darstellung nach Fig. 1;
Fig. 2:: eine Ansicht von unten auf die Düsensohle der Saugdüse nach Fig. 1;
Fig. 3:: den qualitativen Verlauf von Staubaufnahme und Schiebekraft in Abhängigkeit vom Winkel der Aufgleitfläche;
Fig. 4:: den qualitativen Verlauf von Staubaufnahme und Schiebekraft in Abhängigkeit vom Radius der Saugkante.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels

Alle Richtungs- und Ortsangaben beziehen sich auf eine Saugdüse, welche auf einer horizontalen Fläche aufliegt und in Vorwärtsrichtung, also in horizontaler Richtung entgegen der Längserstreckung eines mit der Saugdüse beim Gebrauch verbundenen Saugrohrs, bewegt wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Saugdüse 1 weist eine zur Anlage am zu reinigenden Boden vorgesehene Düsensohle 2 auf, welche von einem einzigen Saugmund 3 durchbrochen wird. Der Saugmund 3 geht vom Boden wegweisend in einen kreisbogenförmig gekrümmten Rohrbogen 4 über, welcher gedichtet, aber teleskopartig verschieblich von der komplementär gekrümmten Mündung 5 eines Verbindungsteils 6 aufgenommen wird. Die Saugdüse 1 wird hierdurch um eine Drehachse M schwenkbar im Verbindungsteil 6 gelagert, das seinerseits in Fig. 2 gezeigte Rollen 12 zur Abstützung am Boden aufweist.
Die Düsensohle 2 ist aus einem gepressten Blechteil gefertigt, welches partiell in die im übrigen aus Kunststoff spritzgegossene Saugdüse 1 einbettet ist. Die Saugdüse 1 weist an der Düsensohle 2 vor und hinter dem Saugmund 3 eine vordere, horizontal und damit bodenparallel verlaufende Auflagefläche 7 mit der Breite a von 1,1 mm und eine hintere, horizontal verlaufende Auflagefläche 7' mit der Breite a' von 1,1 mm auf. Die Auflageflächen 7, 7' verteilen die Gewichtskraft der Saugdüse 1 auf der zu reinigenden Fläche und dichten diese gegenüber dem Umfang des Saugmunds 3 ab.
Diese Auflage wird bei der Reinigung von nachgiebigen Bodenbelägen, beispielsweise Teppichboden, bevorzugt. Bei der Säuberung von Hartböden hingegen wird die Düsensohle 2 in der Regel durch Ausfahren eines Bürstenkranzes vom Boden abgehoben.
Wie in Fig. 1a vergrößert dargestellt, ist vor der vorderen Auflagefläche 7 eine vordere Aufgleitfläche 8 vorgesehen, die von vorne nach hinten unter einem Winkel α von 10° in Richtung der Auflagefläche 7 abfällt. Die Aufgleitfläche 8 verhindert bei einer Bewegung der Saugdüse 1 in Vorwärtsrichtung (-X-Richtung) ein Verhaken der Düsensohle 2 im Teppichboden. Eine weitere Aufgleitfläche 8' ist unter einem Winkel α' von 10° nach hinten ansteigend hinter der Auflagefläche 7' vorgesehen (Fig. 1b). Die Aufgleitfläche 8' verhindert ein Verhaken der Düsensohle 2 im Teppichboden bei einer Bewegung der Saugdüse 1 in Rückwärtsrichtung (X-Richtung).
Weiterhin bildet das Blechteil der Düsensohle 2 einen Teilbereich der Vorderwand 9 und der Rückwand 10 des Saugmunds 3 aus und ist dort von den Auflageflächen 7, 7' ausgehend näherungsweise rechtwinklig nach oben gekantet. Die hierdurch ausgebildeten Saugkanten 11, 11' weisen jeweils einen Radius (R, R') von 2,5 mm auf, welcher ein Eingraben der Saugkanten bei Rückwärts- bzw. Vorwärtsfahrt verhindert.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Vorderwand 9 in Querrichtung (Y- bzw. -Y-Richtung) der Saugdüse 1 geradlinig verlaufend ausgebildet, während sich die Rückwand 10 kreisbogenförmig von der Vorderwand 9 wegkrümmt und damit eine von außen nach innen nicht linear von B_min auf B_max zunehmende Breite B des Saugmunds 3 bewirkt. Die Tiefe T des Strömungskanals des Saugmunds 3 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, von außen nach innen linear von T_min nach T_max zunehmend vorgesehen. Der Strömungskanal des Saugmunds 3 reicht dabei nahezu über die gesamte Quererstreckung der Saugdüse 1 und ist relativ zu seiner Quererstreckung mittig mit der Mündung 5 strömungsverbunden.
Das Diagramm nach Fig. 3 zeigt qualitativ den Verlauf der Staubaufnahme K sowie der Schiebekraft F_s in Abhängigkeit vom Winkel α beim Verschieben der Saugdüse 1 in Vorwärtsrichtung (-X-Richtung). Es ist in gleicher Weise für ein Verschieben in Rückwärtsrichtung (X-Richtung) für die Abhängigkeit vom Winkel α' gültig. Wie aus dem Kurvenverlauf ersichtlich, ist die Staubaufnahme K für sehr kleine Winkel α besonders günstig und fällt mit Vergrößerung des Winkels α zunächst leicht, dann aber stärker ab. Die Schiebekraft F_s und damit der Bewegungswiderstand sind bei einem sehr kleinen Winkel α relativ hoch, nehmen hingegen bereits bei einer geringfügigen Vergrößerung des Winkels α deutlich ab. Bei einem Winkel α von 10° ist die Verschlechterung der Staubaufnahme K somit vernachlässigbar, während der Bewegungswiderstand bereits erheblich günstiger ausfällt.
Weniger ausgeprägt, aber nicht vernachlässigbar, ist beim Verschieben in Vorwärtsrichtung die in Fig. 4 gezeigte Abnahme der Schiebekraft F_s mit zunehmendem Radius R der vorderen Saugkante (ebenso in Abhängigkeit vom Radius R' der hinteren Saugkante beim Verschieben in Rückwärtsrichtung). Bei Radien R und R' von 1,5 mm wird eine gute Staubaufnahme in Verbindung mit einem bereits nennenswert verringerten Bewegungswiderstand erzielt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichen

1: Saugdüse
2: Düsensohle
3: Saugmund
4: Rohrbogen
5: Mündung
6: Verbindungsteil
7, 7': Auflagefläche
8, 8': Aufgleitfläche
9: Vorderwand
10: Rückwand
11, 11': Saugkante
12: Rollen
13: Gleiträder

a, a': Breite der Auflagefläche
B: Breite des Saugmunds
F_s: Schiebekraft
K: Staubaufnahme
M: Drehachse

Claims

Saugdüse (1) für einen Bodenstaubsauger, mit einer zur Anlage am Boden vorgesehenen Düsensohle (2) und einem diese durchbrechenden Saugmund (3), welcher mit einer an eine Unterdruckquelle anschließbaren Mündung (5) strömungsverbunden ist, wobei die Düsensohle (2) in Längsrichtung beiderseits des Saugmunds (3) Auflageflächen (7, 7') aufweist, welche auf der dem Saugmund (3) abgewandten Seite in schräg zum Boden verlaufende Aufgleitflächen (8, 8') übergehen, wobei
der Winkel (α) zwischen der Horizontalen und der vorderen Aufgleitfläche (8) und/oder der Winkel (α') zwischen der Horizontalen und der hinteren Aufgleitfläche (8') zwischen 8,5° und 15° und die Breite der Auflageflächen (7, 7') in Längsrichtung zwischen 0,9 mm und 1,3 mm beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (3) verlagerbar an einem Verbindungsteil (6) angeordnet ist und das Verbindungsteil (6) mittels Rollen (12) auf dem Boden abstützbar ist, wobei mindestens ein Gleitrad (13) an der Saugdüse (3) um eine zweite Drehachse drehbar gelagert ist und die Unterseite des Gleitrads (13) gegenüber einer von unten an der vorderen Saugkante, der hinteren Saugkante sowie der Rolle (12) anliegenden Gerade nach oben zwischen 0,5 mm und 2,5 mm beabstandet ist.
Saugdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite der Auflageflächen (7, 7') in Längsrichtung näherungsweise 1,1 mm, beträgt.
Saugdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Radius (R, R') der Saugkante (11, 11') zwischen der Auflagefläche (7, 7') und den sich von der Düsensohle (2) weg erstreckenden Vorderwand (9) und/oder Rückwand (10) des Saugmunds (3) zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm, mit besonderem Vorteil näherungsweise 1,5 mm, beträgt.
Saugdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Strömungsquerschnitt im Saugmund (3) entlang des Strömungspfads von außen nach innen zunimmt.
Saugdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zunahme des Strömungsquerschnitts durch eine entlang des Strömungspfads sich von außen nach innen vergrößernde Breite (B) und Tiefe (T) des Saugmunds (3) bewirkt wird.
Saugdüse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zunahme der Tiefe (T) des Saugmunds (3) von außen (Tiefe T_min) nach innen (Tiefe T_max) linear erfolgt.
Saugdüse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorderwand (9) des Saugmunds (3) geradlinig und die Rückwand (10) des Saugmunds (3) sich von außen nach innen von der Vorderwand (10) bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig, wegwölbend ausgebildet ist.
Bodenstaubsauger mit einer Saugdüse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.