EP4289323A1 - Staubsauger - Google Patents

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Publication number
EP4289323A1
EP4289323A1 EP23168995.1A EP23168995A EP4289323A1 EP 4289323 A1 EP4289323 A1 EP 4289323A1 EP 23168995 A EP23168995 A EP 23168995A EP 4289323 A1 EP4289323 A1 EP 4289323A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
vacuum cleaner
exit surface
cleaner according
light exit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23168995.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Hollenhorst
Waldemar Kraus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP4289323A1 publication Critical patent/EP4289323A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • 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
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2857—User input or output elements for control, e.g. buttons, switches or displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L9/30—Arrangement of illuminating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/06—Casing of switch constituted by a handle serving a purpose other than the actuation of the switch, e.g. by the handle of a vacuum cleaner
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/161—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" comprising light emitting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/06—Reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
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    • H01H2219/062—Light conductor
    • H01H2219/0622—Light conductor only an illuminated ring around keys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/066—Lens

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner.
  • the invention relates to a vacuum cleaner with an actuating element such as a button, switch, button or the like and a device that indicates an actuation of the actuating element to a user of the vacuum cleaner.
  • a device can be a ring light guide, in the middle of which the actuating element is integrated.
  • a ring light guide usually has a light-emitting diode, a tongue for coupling the light emitted by the light-emitting diode, a ring and elements for splitting and directing the light.
  • one problem with such ring light guides is the inhomogeneity of the light that is coupled out.
  • the invention therefore presents the problem of providing a vacuum cleaner with a ring light guide which is designed to couple out light with a satisfactory homogeneity.
  • the invention relates to a vacuum cleaner, having a ring light guide with a light entry surface and an annular light exit surface, which is designed such that light incident on the light entry surface is guided to the light exit surface and is emitted homogeneously there, having a body extending between the light entry surface and the light exit surface, which is a Coupling element for coupling the light incident on the light entry surface into the body and is designed such that part of the coupled light is directed away from the light exit surface.
  • the ring light guide preferably serves the user as a display element when actuating the actuating element of the vacuum cleaner, which is preferably positioned centrally in the ring light guide. Preferably, only the light exit surface of the ring light guide is visible to the user. This is preferably embedded flush in a housing cover of the vacuum cleaner.
  • the body has a light splitting section with a first recess, which is designed to split the coupled-in light such that a first part of the coupled-in light is guided through the first recess.
  • the light is preferably divided into several parts at the first recess. As a result, the light is divided in such a way that only the required amount of light is directed to the light exit surface.
  • the light dividing section is designed with the first recess to divide the light into three parts.
  • the middle part preferably leaves the ring light guide through a central radius upwards towards the light exit surface, and the side parts are preferably reflected on inclined surfaces of the first recess and directed into an annular part or ring of the ring light guide.
  • the first recess widens away from the light entry surface at a first opening angle, which is between 60° and 110°, preferably between 70° and 100°.
  • the direction and position information refers to a light entry and a light exit into the ring light guide, whereby the light entry into the ring light guide is at the bottom and a light exit from the ring light guide is at the top.
  • the body has an optical intermediate element along the light path between the first recess and the light exit surface with a lower surface which forms an upper boundary surface of the first recess and a light coupling surface for coupling light incident from the first recess onto the optical intermediate element .
  • the optical intermediate element is preferably designed as a prism.
  • the optical intermediate element serves to avoid hotspots in the area of light coupling and is preferably geometrically separated from the rest of the ring light guide in the light path. This achieves great effectiveness and enables precise dosage of the sealed and transmitted light.
  • the first recess is preferably delimited laterally from the optical intermediate element upwards by a first deflection surface, which forms a first angle between 55 ° and 65 ° to the plane of the light coupling surface or to the plane of the light exit surface, and / or by a second deflection surface, which forms a second angle between 10° and 20° to the plane of the light input surface or to the plane of the light exit surface.
  • the deflection surfaces are preferably positioned in such a way that they deflect part of the light by refraction so that areas that are too dark are additionally supplied with light. This further improves the homogeneity of the emerging light.
  • the optical intermediate element is designed to deflect part of the light out of the light path.
  • a lower radius in the first recess for light distribution allows more light to penetrate towards the light exit surface than is needed. That's why it's beneficial to keep most of this light on an underside of the optical intermediate element and to deflect it radially inwards, in the direction of the actuating element, through a front inclined surface of the optical intermediate element, so that the light does not penetrate to the light exit surface.
  • the optical intermediate element preferably has an upper flattened tip which is designed to only transmit an amount of light that is required for a homogeneous light distribution at the exit surface.
  • the optical intermediate element In order to deflect part of the light in such a way that it does not reach the light exit surface, the optical intermediate element preferably has a tip angle in the range of 45 to 60 °, which is designed to deflect a large part of the light radially inwards, while a small part of the Light is transmitted through a very narrow flattening at an upper end of the optical intermediate element so that the correct amount of light is available at the light exit surface.
  • the flattening preferably has a width in the range of 0.2mm +/- 0.1mm.
  • the body preferably has a second recess, which is arranged between the optical intermediate element and the light exit surface. This means that the optical intermediate element is separated from the rest of the component at the top and bottom. As a result, light no longer spreads vertically through the component through total reflection from bottom to top, but only through the air. This separation contributes significantly to the homogenization of the light distribution.
  • the body has one or more multiply curved reflection surfaces which reflect/reflect the coupled-in light in the direction of the light exit surface.
  • the curvatures are preferably chosen so that the light is deflected evenly distributed in the direction of the exit surface.
  • An inclination angle of the multiply curved reflection surface(s) in the direction of the light exit surface preferably increases.
  • the multiply curved reflection surface is preferably symmetrical.
  • Each side preferably has several, for example two, three or four, segments that have different inclinations. More preferably, each side consists of three segments with different inclinations. The steeper the angle is in relation to the light exit surface, the more light is coupled out in this area.
  • a first change in curvature of the multiply curved reflection surface occurs after approximately 90° at a first position and a second change in curvature after approximately 150° at a second position in the circumferential direction, measured from the coupling element.
  • An angle at the first position is preferably 185 +/-5°, more preferably 187°.
  • An angle at the second position is preferably 215 +/-10°, more preferably 217°. All surface segments that belong to the multi-curved reflection surface are preferably constructed helically and do not represent a plane.
  • the one or more multiply curved reflection surfaces is/are arranged in a ring behind the light exit surface when the body is viewed in the direction of the light exit surface.
  • the multiply curved reflection surfaces and/or the light exit surface have a rough surface.
  • the rough surface on the reflection surfaces improves the direction of the light towards the output surfaces.
  • a scattering effect is achieved by means of the rough surface on the decoupling surfaces. This means that the user can perceive the light even when viewing the ring light guide slightly from the side.
  • the rough surface can be designed, for example, as an erosion structure. If the top of the light exit surface has a roughened surface structure, the light is scattered for better perception from different viewing directions. However, part of the light will not emerge from the light exit surface, but will be reflected back inwards. Due to the rough surface structure, this reflection is also not directed, but also scattered. The same applies to the light that is reflected or partially emerges from the multi-curved reflection surface(s).
  • the optical intermediate element is preferably arranged, for example in the form of the prism, in the light path between the first recess and the multiple curved reflection surface(s).
  • the body is preferably axially asymmetrical. In particular, it preferably has no rotational symmetry about an axis of rotation which runs perpendicular to the plane of the light exit surface.
  • the body is mirror-symmetrical to a plane of symmetry which runs perpendicular to the plane of the light exit surface.
  • the body is preferably formed in one piece from a transparent or translucent material.
  • the ring light guide preferably has or consists of a transparent plastic or slightly diffuse plastic with a refractive index of approximately 1.5.
  • the entire ring light guide is preferably designed symmetrically.
  • the vacuum cleaner also has a light-emitting diode arranged on the light entry surface.
  • the vacuum cleaner preferably has a single light-emitting diode which is arranged on the light entry surface. There won't be several LEDs are needed, but only one. This saves costs and materials.
  • the ring light guide preferably also has a lens.
  • the lens preferably has a radius of 2.5 mm +/-1mm.
  • the lens is preferably designed to focus the incoming light to a certain extent through its lens curvature and to direct it to the coupling element.
  • the coupling element is preferably designed as a tongue.
  • the light-emitting diode is preferably positioned below the lens and shines vertically upwards. The light emitted by the light-emitting diode then preferably shines into the lens from below and is focused to a certain extent by the curvature of the lens and directed further upwards through the coupling element. This light is then preferably partially reflected on the two side surfaces of the first recess and preferably directed into the actual ring in a tangential direction. From there it preferably hits the multi-curved reflection surface(s) and is deflected upwards.
  • the vacuum cleaner can be any type of vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner is preferably designed as a hand or stick vacuum cleaner.
  • Fig. 1 shows a side view of a vacuum cleaner according to the invention.
  • the vacuum cleaner is designed as a handheld vacuum cleaner. It has a handle 21 and a separator 22. It can optionally be coupled with a suction pipe 23 and a floor nozzle 24.
  • Fig. 2 shows a partial top view of the in Fig. 1 vacuum cleaner shown. Shown is the handle 21, in which an actuating element 25 is integrated, which is positioned centrally in a ring light guide (not shown) with a light exit surface 1.
  • Fig. 3 shows a perspective view of the in Fig. 2 shown ring light guide and a light-emitting diode.
  • the ring light guide is arranged on a light-emitting diode 10, which is designed to emit light which is in the Fig. 3 is shown in dashed lines.
  • the ring light guide has a lens 9, which is designed to focus the light emitted at a predetermined angle by the light-emitting diode 10, which shines into the lens 9 from below, to a certain extent through the curvature of the lens and through a coupling element 8 in the form of a To guide the tongue further upwards.
  • the ring light guide has a first recess 7, which is designed to divide the light.
  • the light is partially reflected on two side surfaces of the first recess 7 and directed into the actual ring 2 in a tangential direction. From there, the light hits multi-curved reflection surfaces 3 of the ring light guide 2 and is deflected upwards.
  • the curvatures of the multiply curved reflection surfaces 3 are chosen so that the light is evenly distributed and deflected upwards in the direction of a light exit surface 1.
  • the multi-curved reflection surfaces 3 and the light exit surface 1 have a rough surface in order to achieve a scattering effect.
  • the ring light guide has an optical intermediate element 6, which is designed to collect part of the light on its underside and through a front inclined surface radially inward, in the direction of the actuating element (not shown), so that the light does not penetrate to the light exit surface 1.
  • An upper flattened tip of the optical intermediate element 6 only allows the required amount of light to pass upwards, which is required for a homogeneous light distribution on the light exit surface 1.
  • Two inclined deflection surfaces 5 are positioned to the side of the optical intermediate element 6, which deflect part of the light coming from below by refraction so that areas that are too dark are additionally supplied with light.
  • the optical intermediate element 6 is separated from the rest of the component at the top and bottom by the first recess 7 and a second recess 4.
  • Fig. 4 shows a partial perspective view of the in Fig. 2 ring light guide shown.
  • Fig. 4 shows the lens 9, an area of light coupling with the coupling element 8 at the front, and a part of the first recess 7.
  • the lens 9 has a radius R1, which is, for example, 2.5mm +/-1mm.
  • the focusing effect of the lens 9 with the radius R1 on the light, which is indicated by dashed lines, can be seen.
  • the light is divided into three parts at the first recess 7 to divide the light. The middle part leaves the ring light guide upwards through the central radius and the side parts are reflected on the inclined surfaces of the first recess 7 and directed into the annular part of the ring light guide.
  • the opening angle of the first recess 7 for light distribution W1 is, for example, 86°, in particular 85° +/- 15°, and the angle W2 of the lateral edge surfaces of the coupling element 8 to the adjoining multiply curved reflection surface 3, for example 102°, in particular 100° +/- 15°.
  • Fig. 5 shows a perspective partial side view of the in Fig. 2 shown ring light guide and in particular the coupling element 8 and the lens 9. The light is indicated by dashed lines.
  • Fig. 6 shows a partial top view of the in Fig. 2 shown ring light guide and in particular a quarter segment of the ring light guide from the perspective of a user of the vacuum cleaner who looks vertically at the light exit surface 1. Also shown is an exemplary light beam, shown in dashed lines, which is directed from the first recess (not shown) into the ring 2 for light distribution and is reflected there on its inner and outer cylindrical surface until it is coupled out at the light exit surface 1.
  • Fig. 7 shows a partial side view of the in Fig. 2 ring light guide shown.
  • a decoupling of the light shown in dashed lines on the top of the light exit surface 1 is shown. Since the top has a roughened surface structure, the light is scattered from different viewing directions for better perception. However, part of the light will not emerge from the light exit surface 1, but will be reflected back inwards. Due to the rough surface structure, this reflection is also not directed, but also scattered. The same applies to the light that is reflected or partially emerges from the multi-curved reflection surface 3 on the underside of the ring 2.
  • the multi-curved reflection surface 3 like the entire ring light guide, is symmetrical. Each side consists of three segments (not shown), with different slopes.
  • a first change in curvature of the multiply curved reflection surface 3 occurs after approximately 90° at position W3 and the second after approximately 150° at position W4 in the circumferential direction, measured from the coupling element 8.
  • the angle W3 is dimensioned, for example, at 187°, in particular 185 +/-5°, and the angle W4, for example, at 217°, in particular 215 +/-10°. All surface segments that belong to the multiply curved reflection surface 3 are constructed helically and do not represent a plane.
  • Fig. 8 shows a partial top view of the in Fig. 2 shown ring light guide and in particular an area of light coupling from a frontal view
  • Fig. 9 a cross-sectional view of the in Fig. 8 shown area shows in the plane of symmetry of the ring light guide. It is shown that the dashed light radiates upwards from the coupling point at a wide angle. Since the light-emitting diode (not shown) shines directly upwards at a very high intensity, some of this light must be so be redirected so that it does not reach the decoupling surface.
  • the flat has a width of L1, which is, for example, 0.2mm.
  • the ring light guide has two deflection surfaces 5, which deflect the light coming from below in such a way that a homogeneous light distribution is created on the light exit surface 1.
  • An angle W6 of the deflection surfaces 5, based on the horizontal, is, for example, 18°, in particular 15 +/-5°. Adjacent surfaces towards the optical intermediate element 6 are inclined at an angle W5, which is, for example, 58°, in particular 60° +/-5°, so that no light can penetrate there.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger, aufweisend einen Ringlichtleiter mit einer Lichteintrittsfläche (9) und einer ringförmigen Lichtaustrittsfläche (1), welcher derart ausgebildet, dass auf die Lichteintrittsfläche (9) einfallendes Licht zur Lichtaustrittsfläche (1) geleitet und dort homogen abgestrahlt wird, aufweisend einen sich zwischen der Lichteintrittsfläche (9) und der Lichtaustrittsfläche (1) erstreckenden Körper, welcher ein Einkoppelelement (8) zum Einkoppeln des auf die Lichteintrittsfläche (9) einfallenden Lichts in den Körper aufweist und derart ausgebildet ist, dass ein Teil des eingekoppelten Lichts von der Lichtaustrittsfläche (1) weggeleitet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Staubsauger. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Staubsauger mit einem Betätigungselement wie ein Knopf, Schalter, Taste oder dgl. und einer Einrichtung, die einem Nutzer des Staubsaugers eine Betätigung des Betätigungselements anzeigt. Beispielsweise kann eine derartige Einrichtung ein Ringlichtleiter sein, in dessen Mitte das Betätigungselement integriert ist. Üblicherweise weist ein solcher Ringlichtleiter eine Leuchtdiode, eine Zunge zur Einkopplung des von der Leuchtdiode ausgesandten Lichtes, einen Ring und Elemente zur Aufspaltung und Lenkung des Lichtes auf. Ein Problem derartiger Ringlichtleiter ist jedoch die Inhomogenität des ausgekoppelten Lichts.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Staubsauger mit einem Ringlichtleiter bereitzustellen, der ausgebildet ist, Licht mit einer zufriedenstellenden Homogenität auszukoppeln.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Staubsauger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben der Bereitstellung einer homogenen Lichtauskopplung darin, dass nur eine Leuchtdiode zum Beleuchten des Ringlichtleiters benötigt wird.
  • Die Erfindung betrifft einen Staubsauger, aufweisend einen Ringlichtleiter mit einer Lichteintrittsfläche und einer ringförmigen Lichtaustrittsfläche, welcher derart ausgebildet, dass auf die Lichteintrittsfläche einfallendes Licht zur Lichtaustrittsfläche geleitet und dort homogen abgestrahlt wird, aufweisend einen sich zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche erstreckenden Körper, welcher ein Einkoppelelement zum Einkoppeln des auf die Lichteintrittsfläche einfallenden Lichts in den Körper aufweist und derart ausgebildet ist, dass ein Teil des eingekoppelten Lichts von der Lichtaustrittsfläche weggeleitet wird.
  • Der Ringlichtleiter dient bevorzugt dem Benutzer als Anzeigeelement bei Betätigung des Betätigungselements des Staubsaugers, das bevorzugt mittig im Ringlichtleiter positioniert ist. Bevorzugt ist für den Benutzer vom Ringlichtleiter nur die Lichtaustrittsfläche sichtbar. Diese ist bevorzugt in einen Gehäusedeckel des Staubsaugers bündig eingelassen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Körper einen Lichtaufteilungsabschnitt mit einer ersten Aussparung auf, welcher ausgebildet ist, das eingekoppelte Licht derart aufzuteilen, dass ein erster Teil des eingekoppelten Lichts durch die erste Aussparung geleitet wird. Bevorzugt wird das Licht an der ersten Aussparung in mehrere Teile aufgeteilt. Dadurch wird das Licht derart aufgeteilt, dass nur eine benötigten Lichtmenge zu der Lichtaustrittsfläche geleitet wird. Bevorzugt ist der Lichtaufteilungsabschnitt mit der ersten Aussparung ausgebildet, das Licht in drei Teile aufzuteilen. Der mittlere Teil verlässt den Ringlichtleiter bevorzugt durch einen mittigen Radius nach oben in Richtung Lichtaustrittsfläche, und die seitlichen Teile werden bevorzugt an geneigten Flächen der ersten Aussparung reflektiert und in einen ringförmigen Teil bzw. Ring des Ringlichtleiters gelenkt. Bevorzugt verbreitert sich die erste Aussparung von der Lichteintrittsfläche weg unter einem ersten Öffnungswinkel, welcher zwischen 60° und 110° beträgt, vorzugsweise zwischen 70° und 100°. Die Richtungs- und Positionsangaben beziehen sich auf die auf einen Lichteintritt und einen Lichtaustritt in den Ringlichtleiter, wobei der Lichteintritt in den Ringlichtleiter unten liegt und ein Lichtaustritt aus dem Ringlichtleiter oben liegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Körper ein optisches Zwischenelement entlang des Lichtpfads zwischen der ersten Aussparung und der Lichtaustrittsfläche mit einer unteren Fläche auf, welche eine obere Begrenzungsfläche der ersten Aussparung und eine Lichteinkoppelfläche zum Einkoppeln von aus der ersten Aussparung auf das optische Zwischenelement einfallendes Licht bildet. Das optische Zwischenelement ist bevorzugt als ein Prisma ausgebildet. Das optische Zwischenelement dient zur Vermeidung von Hotspots im Bereich der Lichteinkopplung und ist bevorzugt im Lichtpfad geometrisch getrennt vom Rest des Ringlichtleiters. Dadurch wird eine große Effektivität erzielt und eine genaue Dosierung des abgeschotteten und weitergeleiteten Lichtes ermöglicht.
  • Bevorzugt wird die erste Aussparung seitlich von dem optischen Zwischenelement nach oben hin begrenzt durch eine erste Umlenkfläche, welche zu der Ebene der Lichteinkoppelfläche oder zu der Ebene der Lichtaustrittsfläche einen ersten Winkel zwischen 55° und 65° bildet, und/oder durch eine zweite Umlenkfläche, welche zu der Ebene der Lichteinkoppelfläche oder zu der Ebene der Lichtaustrittsfläche einen zweiten Winkel zwischen 10° und 20° bildet. Die Umlenkflächen sind bevorzugt derart positioniert, dass sie einen Teil des Lichtes durch Lichtbrechung so umlenken, das zu dunkle Bereiche zusätzlich mit Licht versorgt werden. Dadurch wird die Homogenität des austretenden Lichts weiterhin verbessert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische Zwischenelement ausgebildet, einen Teil des Lichts aus dem Lichtpfad heraus abzulenken. Durch einen unteren Radius an der ersten Aussparung zur Lichtaufteilung kann mehr Licht in Richtung der Lichtaustrittsfläche dringen, als benötigt wird. Deswegen ist es vorteilhaft, den größten Teil dieses Lichtes an einer Unterseite des optischen Zwischenelement aufzufangen und durch eine vordere geneigte Fläche des optischen Zwischenelements radial nach innen, in Richtung des Betätigungselements umzulenken, so dass das Licht nicht bis zur Lichtaustrittsfläche dringt. Bevorzugt weist das optische Zwischenelement eine obere abgeflachte Spitze auf, die ausgebildet ist, nur eine Menge an Licht durchzulassen, die für eine homogene Lichtverteilung an der Austrittsfläche erforderlich ist. Um einen Teil des Lichtes derart umzulenken, dass es nicht bis zur Lichtaustrittsfläche gelangt, weist das optische Zwischenelement bevorzugt einen Spitzenwinkel im Bereich von 45 bis 60° auf, welcher ausgebildet ist, einen Großteil des Lichtes radial nach innen umzulenken, während ein geringer Teil des Lichtes durch eine sehr schmale Abflachung an einem oberen Ende des optischen Zwischenelements durchgelassen wird, damit an der Lichtaustrittsfläche die richtige Lichtmenge zur Verfügung steht. Die Abflachung weist bevorzugt eine Breite im Bereich von 0,2mm +/- 0,1mm.
  • Bevorzugt weist der Körper eine zweite Aussparung auf, welche zwischen dem optischen Zwischenelement und der Lichtaustrittsfläche angeordnet ist. Dadurch ist das optische Zwischenelement nach oben und unten vom restlichen Bauteil getrennt. Dadurch verbreitet sich in vertikaler Richtung kein Licht mehr durch Totalreflexion von unten nach oben durch das Bauteil aus, sondern nur noch durch die Luft. Diese Trennung trägt wesentlich zur Homogenisierung der Lichtverteilung bei.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Körper eine oder mehrere mehrfach gekrümmte Reflektionsflächen auf, welche das eingekoppelte Licht in Richtung der Lichtaustrittsfläche reflektiert/reflektieren. Die Krümmungen sind bevorzugt so gewählt, dass das Licht gleichmäßig verteilt in Richtung der Austrittsfläche umgelenkt wird. Ein Steigungswinkel der mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche(n) in Richtung zur Lichtaustrittsfläche nimmt bevorzugt zu. Die mehrfach gekrümmte Reflektionsfläche ist bevorzugt symmetrisch. Jede Seite weist bevorzugt mehrere beispielsweise zwei, drei oder vier Segmente auf, die unterschiedlichen Neigungen aufweisen. Bevorzugter besteht jede Seite aus drei Segmenten mit unterschiedlicher Neigung. Je steiler der Winkel bezogen auf die Lichtaustrittsfläche ist, desto mehr Licht wird in diesem Bereich ausgekoppelt. Um einen homogenes Lichtaustrittsverhalten an der Lichtaustrittsfläche zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass in Bereichen in denen weniger Licht zur Verfügung steht, die Intensität der Auskopplung erhöht wird. Bevorzugt erfolgt eine erste Krümmungsänderung der mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche nach etwa 90° an einer ersten Position und eine zweite Krümmungsänderung nach etwa 150° an einer zweiten Position in Umfangsrichtung, gemessen von dem Einkoppelelement aus. Ein Winkel an der ersten Position ist bevorzugt 185 +/-5°, bevorzugter 187°. Ein Winkel an der zweiten Position ist bevorzugt 215 +/-10°, bevorzugter 217°. Alle Flächensegmente, die zu der mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche gehören, sind bevorzugt schraubenförmig konstruiert und stellen keine Ebene dar.
  • Bevorzugt ist/sind die eine oder mehrere mehrfach gekrümmte Reflektionsflächen bei Betrachtung des Körpers in Richtung auf die Lichtaustrittsfläche ringförmig hinter der Lichtaustrittsfläche angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die mehrfach gekrümmten Reflektionsflächen und/oder die Lichtaustrittsfläche eine raue Oberfläche auf. Die raue Oberfläche auf den Reflektionsflächen verbessert die Lenkung des Lichts in Richtung der Auskoppelflächen. Mittels der rauen Oberfläche auf den Auskoppelflächen wird eine Streuwirkung erzielt. Dadurch kann der Benutzer auch bei leicht seitlicher Betrachtung des Ringlichtleiters das Licht wahrnehmen. Die raue Oberfläche kann beispielsweise als Erodierstruktur ausgebildet sein. Wenn die Oberseite der Lichtsautrittsfläche eine aufgeraute Oberflächenstruktur besitzt, wird das Licht zur besseren Wahrnehmung aus unterschiedlichen Blickrichtungen, gestreut. Ein Teil des Lichtes wird an der Lichtaustrittsfläche jedoch nicht austreten, sondern wird zurück nach innen reflektiert. Auch diese Reflektion erfolgt aufgrund der rauen Oberflächenstruktur nicht gerichtet, sondern ebenfalls gestreut. Das gleiche gilt für das Licht, das an der oder den mehrfach gekrümmten Reflektionsflächen reflektiert wird bzw. teilweise austritt.
  • Bevorzugt ist das optische Zwischenelement beispielsweise in Form des Prismas im Lichtpfad zwischen der ersten Aussparung und der oder den mehrfach gekrümmten Reflektionsflächen angeordnet.
  • Bevorzugt ist der Körper achsenasymmetrisch. Er weist bevorzugt insbesondere keine Drehsymmetrie um eine Drehachse auf, welche senkrecht zur Ebene der Lichtaustrittsfläche verläuft.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Körper spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene, welche senkrecht zur Ebene der Lichtaustrittsfläche verläuft.
  • Bevorzugt ist der Körper einstückig aus einem transparenten oder transluzenten Material gebildet. Der Ringlichtleiter weist bevorzugt einen transparenten Kunststoff oder leicht diffusen Kunststoff mit einem Brechungsindex von ca. 1,5 auf oder besteht aus ihm. Bevorzugt ist der gesamte Ringlichtleiter symmetrisch ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Staubsauger weiterhin eine an der Lichteintrittsfläche angeordnete Leuchtdiode auf. Bevorzugt weist der Staubsauger eine einzige Leuchtdiode auf, die an der Lichteintrittsfläche angeordnet ist. Es werden nicht mehrere Leuchtdioden benötigt, sondern nur eine einzige. Dadurch werden Kosten und Material eingespart.
  • Bevorzugt weist der Ringlichtleiter weiterhin eine Linse auf. Die Linse weist bevorzugt einen Radius von 2,5 mm +/-1mm auf. Bevorzugt ist die Linse ausgebildet, durch ihre Linsenkrümmung das eintretende Licht zu einem gewissen Grad zu fokussieren und an das Einkoppelelement zu leiten. Das Einkoppelelement ist bevorzugt als Zunge ausgebildet. Bevorzugt ist die Leuchtdiode unterhalb der Linse positioniert und leuchtet vertikal nach oben. Das von der Leuchtdiode abgestrahlte Licht strahlt dann bevorzugt von unten in die Linse ein und wird durch die Linsenkrümmung zu einem gewissen Grad fokussiert und durch das Einkoppelelement weiter nach oben geleitet. Dieses Licht wird dann bevorzugt teilweise an den beiden Seitenflächen der ersten Aussparung reflektiert und bevorzugt in den eigentlichen Ring in tangentialer Richtung gelenkt. Von dort aus trifft es bevorzugt auf die mehrfach gekrümmte Reflektionsfläche(n) und wird nach oben umgelenkt.
  • Bei dem Staubsauger kann es sich um jede Art Staubsauger handeln. Bevorzugt ist der Staubsauger als Hand- bzw. Stickstaubsauger ausgebildet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Staubsaugers;
    Fig. 2
    eine Teil-Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Staubsauger;
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters und einer Leuchtdiode;
    Fig. 4
    eine perspektivische Teil-Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters;
    Fig. 5
    eine perspektivische Teil-Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters;
    Fig. 6
    eine Teil-Draufsicht auf den in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiter;
    Fig. 7
    eine weitere perspektivische Teil-Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters;
    Fig. 8
    eine Teil-Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters; und
    Fig. 9
    eine Querschnittsansicht des in Fig. 8 gezeigten Ringlichtleiters.
  • Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Staubsaugers. Der Staubsauger ist als Handstaubsauger ausgebildet. Er weist einen Griff 21 und einen Abscheider 22 auf. Er ist optional mit einem Saugrohr 23 und einer Bodendüse 24 koppelbar.
  • Fig. 2 zeigt eine Teil-Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Staubsauger. Gezeigt ist der Griff 21, in den ein Betätigungselement 25 integriert ist, das mittig in einem Ringlichtleiter (nicht gezeigt) mit einer Lichtaustrittsfläche 1 positioniert ist.
  • Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters und einer Leuchtdiode. Der Ringlichtleiter ist an einer Leuchtdiode 10 angeordnet, die ausgebildet ist, Licht auszusenden, welches in der Fig. 3 gestrichelt gezeigt ist. Der Ringlichtleiter weist eine Linse 9 auf, die ausgebildet ist, das in einem vorbestimmten Winkel von der Leuchtdiode 10 abgestrahlte Licht, das von unten in die Linse 9 einstrahlt, durch die Linsenkrümmung zu einem gewissen Grad zu fokussieren und durch ein Einkoppelelement 8 in Form einer Zunge weiter nach oben zu leiten. Der Ringlichtleiter weist eine erste Aussparung 7 auf, die ausgebildet ist, das Licht aufzuteilen. Das Licht wird teilweise an zwei Seitenflächen der ersten Aussparung 7 reflektiert und in den eigentlichen Ring 2 in tangentialer Richtung gelenkt. Von dort aus trifft das Licht auf mehrfach gekrümmte Reflektionsflächen 3 des Ringlichtleiters 2 und wird nach oben umgelenkt. Die Krümmungen der mehrfach gekrümmten Reflektionsflächen 3 sind so gewählt, dass das Licht gleichmäßig verteilt nach oben in Richtung einer Lichtaustrittsfläche 1 umgelenkt wird. Die mehrfach gekrümmten Reflektionsflächen 3 und die Lichtaustrittsfläche 1 besitzen eine raue Oberfläche, um eine Streuwirkung zu erzielen. Um zuverhindern, dass durch den unteren Radius an der ersten Aussparung 7 zur Lichtaufteilung mehr Licht in Richtung der Lichtaustrittsfläche 1 dringt als benötigt, weist der Ringlichtleiter ein optisches Zwischenelement 6 auf, das ausgebildet ist, einen Teil des Lichts an seiner Unterseite aufzufangen und durch eine vordere geneigte Fläche radial nach innen, in Richtung des Betätigungselements (nicht gezeigt) umzulenken, so dass das Licht nicht bis zur Lichtaustrittsfläche 1 dringt. Eine obere abgeflachte Spitze des optischen Zwischenelements 6 lässt nur eine benötigte Menge Licht nach oben durch, die für eine homogene Lichtverteilung an der Lichtaustrittsfläche 1 erforderlich ist. Seitlich des optischen Zwischenelements 6 sind zwei geneigte Umlenkflächen 5 positioniert, die einen Teil des von unten kommenden Lichtes durch Lichtbrechung so umlenken, das zu dunkle Bereiche zusätzlich mit Licht versorgt werden. Das optische Zwischenelement 6 ist nach oben und unten vom restlichen Bauteil durch die erste Aussparung 7 und eine zweite Aussparung 4 getrennt.
  • Fig. 4 zeigt eine perspektivische Teil-Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters. Fig. 4 zeigt die Linse 9, einen Bereich der Lichteinkopplung mit dem Einkoppelelement 8 frontal, sowie einen Teil der ersten Aussparung 7. Die Linse 9 weist einen Radius R1 auf, der beispielsweise 2,5mm +/-1mm ist. Die fokussierende Wirkung der Linse 9 mit dem Radius R1 auf das Licht, das gestrichelt angedeutet ist, ist erkennbar. Im weiteren Verlauf wird das Licht an der ersten Aussparung 7 zur Lichtaufteilung in drei Teile aufgeteilt. Der mittlere Teil verlässt den Ringlichtleiter durch den mittigen Radius nach oben und die seitlichen Anteile werden an den geneigten Flächen der ersten Aussparung 7 reflektiert und in den ringförmigen Teil des Ringlichtleiters gelenkt. Der Öffnungswinkel der ersten Aussparung 7 zur Lichtaufteilung W1 beträgt beispielsweise 86°, insbesondre 85° +/- 15°, und der Winkel W2 der seitlichen Randflächen des Einkoppelelements 8 zur daran anschließenden mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche 3 beispielsweise 102°, insbesondere 100° +/- 15°.
  • Fig. 5 zeigt eine perspektivische Teil-Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters und insbesondere des Einkoppelelements 8 und die Linse 9. Das Licht ist gestrichelt angedeutet.
  • Fig. 6 zeigt eine Teil-Draufsicht auf den in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiter und insbesondere ein Viertelsegment des Ringlichtleiters aus der Perspektive eines Benutzers des Staubsaugers, der senkrecht auf die Lichtaustrittsfläche 1 blickt. Außerdem dargestellt ist ein exemplarischer, gestrichelt gezeichneter Lichtstrahl, der von der ersten Aussparung (nicht gezeigt) zur Lichtaufteilung in den Ring 2 gelenkt wird und dort an seiner inneren und äußeren Zylinderfläche reflektiert wird, bis er an der Lichtaustrittsfläche 1 ausgekoppelt wird.
  • Fig. 7 zeigt eine Teil-Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiters. Eine Auskopplung des gestrichelt gezeichneten Lichts auf der Oberseite der Lichtaustrittsfläche 1 ist gezeigt. Da die Oberseite eine aufgeraute Oberflächenstruktur besitzt, wird das Licht zur besseren Wahrnehmung aus unterschiedlichen Blickrichtungen, gestreut. Ein Teil des Lichtes wird an der Lichtaustrittsfläche 1 jedoch nicht austreten, sondern wird zurück nach innen reflektiert. Auch diese Reflektion erfolgt aufgrund der rauen Oberflächenstruktur nicht gerichtet, sondern ebenfalls gestreut. Das gleiche gilt für das Licht, das an der mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche 3 an der Unterseite des Ringes 2 reflektiert wird bzw. teilweise austritt. Die mehrfach gekrümmte Reflektionsfläche 3 ist, wie der gesamte Ringlichtleiter, symmetrisch. Jede Seite besteht aus drei Segmenten (nicht gezeigt), mit unterschiedlicher Neigung. Je steiler der Winkel bezogen auf die Lichtaustrittsfläche 1 ist, desto mehr Licht wird in diesem Bereich ausgekoppelt. Eine erste Krümmungsänderung der mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche 3 erfolgt nach etwa 90° an Position W3 und die zweite nach etwa 150° an Position W4 in Umfangsrichtung, gemessen von dem Einkoppelelement 8 aus. Der Winkel W3 ist beispielsweise mit 187° insbesondere 185 +/-5° und der Winkel W4 beispielsweise mit 217° insbesondere 215 +/-10° bemessen. Alle Flächensegmente, die zu der mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche 3 gehören, sind schraubenförmig konstruiert und stellen keine Ebene dar.
  • Fig. 8 zeigt eine Teil-Draufsicht auf den in Fig. 2 gezeigten Ringlichtleiter und insbesondere einen Bereich der Lichteinkopplung aus frontaler Sicht, während Fig. 9 eine Querschnittsansicht des in Fig. 8 gezeigten Bereichs in der Symmetrieebene des Ringlichtleiters zeigt. Es ist gezeigt, dass das gestrichelt gezeichnete Licht von der Einkoppelstelle in einem breiten Winkel nach oben strahlt. Da die Leuchtdiode (nicht gezeigt) direkt nach oben in einer sehr hohen Intensität strahlt, muss ein Teil dieses Lichtes so umgelenkt werden, dass es nicht bis zur Auskoppelfläche gelangt. Dies wird durch das optische Zwischenelement 6 mit einem Spitzenwinkel W7=50° (50° +/- 5°) erreicht, welches ausgebildet ist, einen Großteil des Lichtes radial nach innen umzulenken. Ein geringer Anteil des Lichtes wird jedoch durch eine sehr schmale Abflachung am oberen Ende des optischen Zwischenelements 6 durchgelassen damit an der Lichtaustrittsfläche 1 die richtige Lichtmenge zur Verfügung steht. Die Abflachung hat eine Breite von L1, die beispielsweise 0,2mm beträgt. Der Ringlichtleiter weist die zwei Umlenkflächen 5 auf, die das von unten kommende Licht so umlenken, das an der Lichtaustrittsfläche 1 eine homogene Lichtverteilung entsteht. Ein Winkel W6 der Umlenkflächen 5 beträgt, bezogen auf die Horizontale, beispielsweise 18° insbesondere 15 +/-5°. Angrenzenden Flächen zum optischen Zwischenelement 6 hin, sind mit einem Winkel W5, der beispielsweise 58° insbesondere 60° +/-5° beträgt, so geneigt, dass dort kein Licht eindringen kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Lichtaustrittsfläche
    2
    Ring
    3
    mehrfach gekrümmte Reflektionsfläche
    4
    zweite Aussparung
    5
    Umlenkfläche
    6
    Zwischenelement
    7
    erste Aussparung
    8
    Einkoppelelement
    9
    Linse
    10
    Leuchtdiode
    21
    Griff
    22
    Abscheider
    23
    Saugrohr
    24
    Bodendüse
    25
    Betätigungselement

Claims (14)

  1. Staubsauger, aufweisend einen Ringlichtleiter mit einer Lichteintrittsfläche (9) und einer ringförmigen Lichtaustrittsfläche (1), welcher derart ausgebildet, dass auf die Lichteintrittsfläche (9) einfallendes Licht zur Lichtaustrittsfläche (1) geleitet und dort homogen abgestrahlt wird, aufweisend einen sich zwischen der Lichteintrittsfläche (9) und der Lichtaustrittsfläche (1) erstreckenden Körper, welcher ein Einkoppelelement (8) zum Einkoppeln des auf die Lichteintrittsfläche (9) einfallenden Lichts in den Körper aufweist und derart ausgebildet ist, dass ein Teil des eingekoppelten Lichts von der Lichtaustrittsfläche (1) weggeleitet wird.
  2. Staubsauger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper einen Lichtaufteilungsabschnitt mit einer ersten Aussparung (7) aufweist, welcher ausgebildet ist, das eingekoppelte Licht derart aufzuteilen, dass ein erster Teil des eingekoppelten Lichts durch die erste Aussparung (7) geleitet wird.
  3. Staubsauger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aussparung (7) sich von der Lichteintrittsfläche (9) weg unter einem ersten Öffnungswinkel verbreitert, welcher zwischen 60° und 110° beträgt, vorzugsweise zwischen 70° und 100°.
  4. Staubsauger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein optisches Zwischenelement (6) entlang des Lichtpfads zwischen der ersten Aussparung (7) und der Lichtaustrittsfläche (1) mit einer unteren Fläche aufweist, welche eine obere Begrenzungsfläche der ersten Aussparung (7) und eine Lichteinkoppelfläche zum Einkoppeln von aus der ersten Aussparung (7) auf das Zwischenelement (6) einfallendes Licht bildet.
  5. Staubsauger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aussparung (7) seitlich von dem optischen Zwischenelement (6) nach oben hin begrenzt wird durch eine erste Umlenkfläche (5), welche zu der Ebene der Lichteinkoppelfläche oder zu der Ebene der Lichtaustrittsfläche (1) einen ersten Winkel zwischen 55° und 65° bildet, und/oder durch eine zweite Umlenkfläche (5), welche zu der Ebene der Lichteinkoppelfläche oder zu der Ebene der Lichtaustrittsfläche (1) einen zweiten Winkel zwischen 10° und 20° bildet.
  6. Staubsauger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Zwischenelement (6) ausgebildet ist, einen Teil des Lichts aus dem Lichtpfad heraus abzulenken.
  7. Staubsauger nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine zweite Aussparung (4) aufweist, welche zwischen dem optischen Zwischenelement (6) und der Lichtaustrittsfläche (1) angeordnet ist.
  8. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine oder mehrere mehrfach gekrümmte Reflektionsfläche(n) (3) aufweist, welche das eingekoppelte Licht in Richtung der Lichtaustrittsfläche (1) reflektiert/reflektieren.
  9. Staubsauger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche(n) (3) bei Betrachtung des Körpers in Richtung auf die Lichtaustrittsfläche (1) ringförmig hinter der Lichtaustrittsfläche (1) angeordnet ist/sind.
  10. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren mehrfach gekrümmten Reflektionsfläche(n) (3) und/oder die Lichtaustrittsfläche (1) eine raue Oberfläche aufweisen.
  11. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper achsenasymmetrisch ist, insbesondere keine Drehsymmetrie um eine Drehachse aufweist, welche senkrecht zur Ebene der Lichtaustrittsfläche verläuft.
  12. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene ist, welche senkrecht zur Ebene der Lichtaustrittsfläche verläuft.
  13. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper einstückig aus einem transparenten oder transluzenten Material gebildet ist.
  14. Staubsauger nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der Lichteintrittsfläche (9) angeordnete Leuchtdiode (10).
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